近日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項研究顯示，來自英國劍橋醫(yī)學(xué)研究理事會(MRC)分子生物學(xué)實驗室的科學(xué)家?guī)ь^，開發(fā)出新的人造細菌，可以完全抵抗病毒感染。這項研究可能會促進新聚合物的開發(fā)，例如蛋白質(zhì)、塑料和包括抗生素在內(nèi)的許多藥物，并使利用細菌制造藥物變得更容易可靠。
蛋白質(zhì)是一種聚合物，由氨基酸連在一起構(gòu)成。遺傳密碼指導(dǎo)細胞如何制造蛋白質(zhì)。科學(xué)家們的目標(biāo)是利用細胞天然的蛋白質(zhì)制造過程來制造人造聚合物。
DNA中的遺傳密碼由4個堿基組成，分別由字母A、T、C和G表示。這4個字母以3個字母為一組密碼子，例如“TCG”。
2019年，該研究團隊從頭開始合成了大腸桿菌的第一個完整基因組，并利用這個機會簡化了它的基因組。例如，他們替換了基因組中的一些密碼子：用AGC和AGT替換了TCG和TCA，還用TAA取代了TAG。這樣，轉(zhuǎn)基因細菌的基因組中不再有TCG、TCA和TAG密碼子，但它們?nèi)匀豢梢哉５刂圃斓鞍踪|(zhì)，并存活和生長。
在此次的最新研究中，該團隊進一步改造了細菌，去除了識別TCG和TCA密碼子的tRNA分子。這意味著，即使遺傳密碼中有TCG或TCA密碼子，細胞也不再有能夠讀取這些密碼子的分子。
領(lǐng)導(dǎo)這項研究的MRC分子生物學(xué)實驗室的杰森·金教授說：“這個系統(tǒng)允許我們編寫一種基因，對其密碼子進行編碼，用人工的密碼子來制造聚合物。”
病毒通過將其基因組注入細胞，劫持“細胞工廠”從而實現(xiàn)復(fù)制。而病毒基因組中仍含有大量TCG、TCA等密碼子。經(jīng)過修改后的細菌缺少讀取這些密碼子的tRNA，因此會阻止任何試圖感染細胞的病毒。
研究人員試驗用一種混合病毒感染了該細菌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)改造的正常大腸桿菌可被病毒殺死，但經(jīng)過改造的大腸桿菌能抵抗感染，并存活下來。
研究人員稱，這項技術(shù)將使細菌對病毒具有抗性，或許還能使利用細菌制造藥物(如胰島素等)更可靠、更便宜。(實習(xí)記者 張佳欣)
總編輯圈點：
人類一直在改造細菌為自己所用。和公眾通常的認知不同，細菌不僅致病，還能治病。研究人員增刪細菌的基因，改變它的習(xí)性，讓它對致病菌具有抗性，或者干脆改造人體內(nèi)原有的菌群……這次，研究人員的方法是替換細菌基因中的密碼子，讓這種“缺胳膊少腿”的細菌抵御試圖偷襲的病毒，結(jié)果，還真成功了。在改造過的細菌里，病毒找不到能和自己基因組對接的識別密碼子。人類在改造、在合成、在創(chuàng)造，在微生物的世界里，人類已經(jīng)有點造物主的意思了。
營業(yè)執(zhí)照公示信息