美國(guó)科學(xué)家為細(xì)菌重編基因組密碼,提高抗病毒能力

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)10月18日（北京時(shí)間）報(bào)道，最近，美國(guó)耶魯大學(xué)和哈佛大學(xué)的科學(xué)家合作，為一種細(xì)菌重新編寫(xiě)了完整的基因組編碼，并提高了其抗病毒能力。相關(guān)論文發(fā)表在10月18日的《科學(xué)》雜志上。

“這是第一次從根本上改變了遺傳密碼?！闭撐墓餐呒?jí)作者、耶魯大學(xué)分子、細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)副教授法倫?艾薩克斯說(shuō)，“創(chuàng)造一個(gè)有著新基因編碼的生物，這讓我們能利用許多強(qiáng)有力的方法來(lái)擴(kuò)展生物功能的范圍?！?/p>

蛋白質(zhì)是由dna指令所編碼，并由20種氨基酸所構(gòu)成，在細(xì)胞中執(zhí)行多種重要的功能作用。氨基酸由4個(gè)核苷酸組合成的整套64個(gè)三聯(lián)體編碼，這4個(gè)核苷酸包含了dna的主體部分。這些三聯(lián)體（包含3個(gè)核苷酸的單元）叫做密碼子，就是生命的基因字母表。

本研究由艾薩克斯和論文合著者、哈佛醫(yī)學(xué)院的喬治?切爾奇共同負(fù)責(zé)。研究中，他們改變了生物學(xué)的基本規(guī)則，探索能否替換自然生物的某些密碼子或整個(gè)基因組字母，然后再引入全新字母創(chuàng)造出自然界沒(méi)有的氨基酸。

實(shí)驗(yàn)中，研究人員替換了大腸桿菌的一個(gè)密碼子，刪除了其本身固有的停止標(biāo)記，該停止標(biāo)記可終止蛋白質(zhì)合成。他們將“停止”密碼子進(jìn)行了修改，使之編碼了一種新型氨基酸，并以“即插”方式插入到基因組中。新基因組能限制病毒用來(lái)感染細(xì)胞的一種天然蛋白質(zhì)的生產(chǎn)，從而讓細(xì)菌擁有了抵抗病毒感染的能力。

創(chuàng)造一種基因組重編碼的生物，使其造出強(qiáng)大的新型蛋白質(zhì)用于各種目的：從對(duì)抗疾病到制造新材料，提高了研究人員改造自然的能力。本研究標(biāo)志著人們首次能改變一個(gè)生物整個(gè)基因組的全部基因編碼。

艾薩克斯說(shuō)，本研究為把重編碼細(xì)菌變成“活制造廠”搭建了廣闊舞臺(tái)，以生物制造方式創(chuàng)造出新型“特異”蛋白質(zhì)和高分子聚合物，而這些新型分子為新一代材料設(shè)計(jì)、納米結(jié)構(gòu)、治療方法及藥物遞送工具奠定了基礎(chǔ)。“由于基因編碼是通用，本研究也為重新編程其他生物的基因組帶來(lái)了光明前景，并對(duì)生物技術(shù)行業(yè)帶來(lái)巨大的影響，有可能開(kāi)辟出全新的研究與應(yīng)用之路?！?/p>

總編輯圈點(diǎn)

包括人在內(nèi)的各種生物主導(dǎo)著世界。而讓生物千差萬(wàn)別，世界豐富多彩的，正是基因?？茖W(xué)家進(jìn)行基因研究、破譯基因組密碼的最終目的，就是為了有朝一日能夠自如地改寫(xiě)、甚至編排這個(gè)世界上最神奇和復(fù)雜的密碼。如今美國(guó)科學(xué)家在這一領(lǐng)域占得先機(jī)，第一次從根本上改變了遺傳密碼?？梢哉f(shuō)，這是人類(lèi)有能力對(duì)生物遺傳密碼重新改寫(xiě)的重要證明。如果有一天真正擁有了“上帝之手”，對(duì)人類(lèi)和世界而言到底是喜是憂(yōu)？而這雙“手”又是否真的無(wú)所不能？這一切真讓人既憧憬又緊張。

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