DNA的字母表可讓細(xì)胞產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)

科學(xué)家正在擴(kuò)大遺傳生命規(guī)范，使用人造DNA創(chuàng)造一種半合成細(xì)菌菌株 - 而新的研究表明，這些改變的微生物實(shí)際上可以產(chǎn)生與自然界中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)不同的蛋白質(zhì)。這是向設(shè)計(jì)師藥物開發(fā)邁出的一步。高中生物學(xué)的第一個課程之一：所有生命都由四個以字母A，T，C和G所知的DNA構(gòu)建塊組成。它們組合在一起形成DNA的梯狀梯級?，F(xiàn)在這個梯子上有一個新的梯級。

加利福尼亞州拉霍亞斯克里普斯研究所的一個研究小組擴(kuò)大了遺傳字母表，創(chuàng)造了兩個人工DNA“字母”，稱為X和Y.幾年前，研究人員釀造了一種常用于實(shí)驗(yàn)室的大腸桿菌包含天然DNA和這種新的人工堿基對的研究 - 在細(xì)胞內(nèi)儲存額外的遺傳信息。

接下來的挑戰(zhàn)：正常DNA包含編碼細(xì)胞以形成蛋白質(zhì)，從而完成生命工作。攜帶這種奇怪的基因組雜種的細(xì)胞能以同樣的方式工作嗎?

研究人員周三在“ 自然 ”雜志上報(bào)告說，果然，改變的細(xì)胞會產(chǎn)生含有非天然氨基酸的熒光蛋白。“我們可以生產(chǎn)出比平常更多東西的蛋白質(zhì)，”負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的斯克里普斯化學(xué)家弗洛伊德羅曼斯伯格解釋道。

雖然對綠色細(xì)菌進(jìn)行編程提供了證據(jù)表明該方法可行，但最終“我們希望獲得新蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)，”他說。

這是合成生物學(xué)領(lǐng)域的最終目標(biāo) - 設(shè)計(jì)有機(jī)體的方式不同于自然界的方式，因此科學(xué)家可以利用它們來創(chuàng)造設(shè)計(jì)藥物，生物燃料或一系列其他產(chǎn)品。斯克里普斯的技術(shù)已獲得生物技術(shù)公司Romesberg的共同創(chuàng)辦，Synthorx Inc.的許可，旨在制造新型蛋白質(zhì)藥物。

新工作跟蹤生物學(xué)步驟，因?yàn)楦淖兊拇竽c桿菌讀取人工遺傳密碼并組裝新蛋白質(zhì)的片段，效率與使用正常DNA相同。紐約大學(xué)合成生物學(xué)研究員杰夫·伯克(Jef Boeke)表示，該平臺提供了一種增加活細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)多樣性的方法，他沒有參與斯克里普斯的工作。

Boeke說，這種細(xì)菌菌株“在其基因組中的這些位置上以非常戲劇性和不尋常的方式進(jìn)行了修飾”。“這就是它與當(dāng)今地球上其他生物體的不同之處。”

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