重新設(shè)計(jì)大腸桿菌遺傳密碼獲成功

來源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2016-08-22 10:48:00【大中小】

重新設(shè)計(jì)細(xì)菌微生物基因組具有深遠(yuǎn)意義。美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院帶領(lǐng)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在19日《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文稱，他們成功改變了大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)3.8%的堿基對(duì)，使之具有不同的功能。

據(jù)科學(xué)美國(guó)人網(wǎng)站報(bào)道，研究人員用能產(chǎn)生相同蛋白質(zhì)的同義密碼子（組成各種氨基酸的三聯(lián)核苷酸序列）替代了原來大腸桿菌64個(gè)遺傳密碼子中的7個(gè)，合成了55個(gè)基因片段（每段由5萬個(gè)堿基對(duì)組成），重新編碼了大腸桿菌的基因組。經(jīng)測(cè)試證明，大腸桿菌基本基因91%的功能被保留，并具有一定的適應(yīng)性。但還未能將這些片段組成一個(gè)正常運(yùn)作的大腸桿菌。帶領(lǐng)該研究的哈佛醫(yī)學(xué)院合成生物學(xué)家喬治·丘奇說：“這證明了從根本上重新設(shè)計(jì)細(xì)菌是可行的。”

以往研究表明，對(duì)大腸桿菌中的單個(gè)氨基酸重新編碼是可行的，因此能給他們加入一些自然界沒有的氨基酸，使其擁有更強(qiáng)的抗病毒能力；還可以讓他們只能用合成氨基酸來培養(yǎng)，逸出實(shí)驗(yàn)室就無法生存。

研究人員指出，這一成果向設(shè)計(jì)新的生物屬性邁出了重要一步，同時(shí)也可看作是人類基因組編寫計(jì)劃的雛形。該計(jì)劃旨在合成完整的人類基因組。

耶魯大學(xué)紐海文分校合成生物學(xué)家法倫·艾薩克說：“將密碼子從64個(gè)減少到57個(gè)，與自然界的大腸桿菌已有了很大不同，這證明通過重編基因組，從生物中提取出全新的功能和屬性是可行的。”他并未參與這項(xiàng)計(jì)劃。

丘奇實(shí)驗(yàn)室研究人員馬克·拉喬伊說：“這項(xiàng)研究的規(guī)模前所未有。這是迄今造出的最大合成基因組，也是功能上改變最大的。”

目前，研究團(tuán)隊(duì)正努力把他們重新編碼的大腸桿菌片段拼起來，成為一套連續(xù)的基因組，然后測(cè)試這個(gè)重新構(gòu)建的生物能否有生命。丘奇說，這要花多長(zhǎng)時(shí)間還不清楚，但據(jù)實(shí)驗(yàn)室成員估計(jì)，可能要4個(gè)月到4年時(shí)間。

生物學(xué)家有時(shí)也是生命設(shè)計(jì)師。他們?yōu)闇p少病毒傳播重新設(shè)計(jì)了蚊子，現(xiàn)在又重新設(shè)計(jì)了大腸桿菌。而設(shè)計(jì)細(xì)菌的意義毫不遜色于前者，因?yàn)楣馕覀兡c道內(nèi)寄生的細(xì)菌就數(shù)以萬億計(jì)，他們與人類健康息息相關(guān)。話說回來，生命如此神圣，設(shè)計(jì)生命哪能任性。對(duì)于造福人類的設(shè)計(jì)，應(yīng)支持設(shè)計(jì)師們?cè)琰c(diǎn)動(dòng)手，而像設(shè)計(jì)嬰兒這樣有爭(zhēng)議性的方案，咱們不妨考慮清楚再做決定。