[科普中國(guó)]-半合成生物體能生成非天然蛋白質(zhì)

英國(guó)《自然》雜志29日發(fā)表的一篇論文中，美國(guó)斯克里普斯研究所公布了合成生物學(xué)最新進(jìn)展，他們培育了一種既能存儲(chǔ)又能檢索的人造遺傳信息的半合成生物體，其生成非天然改造蛋白質(zhì)，效率與天然幾無(wú)差距。該成果將成為人們創(chuàng)造新蛋白質(zhì)和新功能的平臺(tái)，但合成生物學(xué)目前的快速發(fā)展卻引發(fā)了擔(dān)憂。

遺傳密碼由腺嘌呤、胞嘧啶、鳥嘌呤和胸腺嘧啶4種核苷酸組成，它們成對(duì)形成了DNA雙螺旋的“臺(tái)階”。在2014年，斯克里普斯研究所科學(xué)家弗羅伊德·洛姆斯伯格及其同事，培育出大腸桿菌的一種半合成菌株，除了4種天然核苷酸，還含有一個(gè)擴(kuò)展的遺傳密碼，其中包含兩種非天然核苷酸。該細(xì)菌可以維持并再生經(jīng)過(guò)改造的遺傳密碼，但人們當(dāng)時(shí)并不清楚這種非天然的核苷酸，能否像正常DNA一樣編碼蛋白質(zhì)。

現(xiàn)在，洛姆斯伯格團(tuán)隊(duì)的成果表明，該細(xì)菌既能儲(chǔ)存也能檢索遺傳信息，可以轉(zhuǎn)錄非天然核苷酸，從而合成包含非天然氨基酸的蛋白質(zhì)，且效率較天然狀態(tài)無(wú)顯著差距。團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，該細(xì)菌可以作為一種平臺(tái)來(lái)創(chuàng)造新的蛋白質(zhì)和新功能。

研究人員表示，創(chuàng)造生物體以生成非天然的改造蛋白質(zhì)，是合成生物學(xué)長(zhǎng)久以來(lái)的一個(gè)目標(biāo)，現(xiàn)在這個(gè)半合成生物體，已能夠制造包含非天然氨基酸的蛋白質(zhì)。此次成果一方面為科學(xué)家運(yùn)用非天然氨基酸來(lái)設(shè)計(jì)新型蛋白質(zhì)鋪平了道路，另一方面也為創(chuàng)造新型療法、塑料和其它材料指明了方向。

一直以來(lái)，有相當(dāng)多的人對(duì)合成生物學(xué)目前的快速發(fā)展表示擔(dān)憂，他們認(rèn)為這種“新型生物”未來(lái)可能會(huì)從實(shí)驗(yàn)室中逃逸，在倫理角度和現(xiàn)實(shí)社會(huì)中都將造成無(wú)法預(yù)料的后果。（記者張夢(mèng)然）

總編輯圈點(diǎn)

在進(jìn)化史中經(jīng)歷了十億年之久的過(guò)程，加入人工干預(yù)會(huì)怎樣？斯克里普斯研究所培育的是一種全新的生命形式，不存在于自然界中，“離經(jīng)叛道”必然招致批評(píng)。然而，人類延伸DNA生物學(xué)，并不是為了彰顯自己的技術(shù)力量，未來(lái)科學(xué)家們可以借此研發(fā)出新藥，以及開發(fā)出以前不能想象的新型納米技術(shù)，其還將在更多的領(lǐng)域發(fā)揮潛力，惠及人類。(記者張夢(mèng)然)

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