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定制人工生命将诞生?科学家首次合成含六种碱基生命

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-12-01 10:36  来源:新浪科技  浏览次数:1403

  新浪科技讯 北京时间12月1日消息,据国外媒体报道,美国斯克里普斯研究所的研究者迈出了创造人工生命的重要一步,他们培养出了一个包含天然和人工脱氧核糖核酸(DNA)的活生命体。这个新型生命体能合成全新的蛋白质。这项研究的结果发表在近日的《自然》(Nature)杂志上。

  该研究使科学家进一步接近在实验室中开发出“定制”的蛋白质。研究团队还表示,这项工作是安全的,而且“半合成”生命体无法在实验室以外存活。

  DNA的遗传密码是高中生物学课堂上首先教授的知识点之一。DNA分子的功能单位被称为基因,而每个基因都是由一连串单核苷酸组成,碱基的不同造就了不同的单核苷酸。DNA具有4种碱基,互相连接的碱基对构成了DNA分子中的阶梯状结构。

  几乎所有的生物都使用相同的遗传密码,DNA的遗传密码包括4个字母,分别是指腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)。在此前的研究中,美国斯克里普斯研究所的化学生物学家弗洛伊德·罗姆斯伯格(Floyd Romesberg)发现,扩展天然DNA的遗传密码是有可能的。

这张未标日期的图片由美国斯克里普斯研究所提供,显示了一种能生成全新蛋白质的半合成大肠杆菌菌株。研究者在2017年11月29日报道称,他们成功扩展了生命的遗传密码子表,并利用人造DNA创造了这一菌株。  这张未标日期的图片由美国斯克里普斯研究所提供,显示了一种能生成全新蛋白质的半合成大肠杆菌菌株。研究者在2017年11月29日报道称,他们成功扩展了生命的遗传密码子表,并利用人造DNA创造了这一菌株。

  现在,DNA的“阶梯”上有了新的台阶。2014年,罗姆斯伯格等人培养出了包含两种非天然碱基(X和Y)的大肠杆菌菌株。在最近的工作中,罗姆斯伯格的团队发现,这种部分合成的大肠杆菌能从杂合的遗传密码子表中获取指令,生成新的蛋白质。

  利用4种碱基所代表的密码子, DNA能编码出构成天然蛋白质的20种氨基酸;而有了新的X碱基和Y碱基,生命体就能编码生成多达152种新的氨基酸。研究人员希望这些氨基酸能成为研发新型药物的基础。

  “我不会把它成为一种新的生命形式,但这是目前创造出来的最接近的东西了,”罗姆斯伯格说,“这是第一次有细胞能够用G、C、A和T以外的东西翻译出某种蛋白质。”

  尽管新生命体的实际变化很小,但它的意义十分重要。“对制造出来的生命而言,这是第一次改变,”罗姆斯伯格在一次电话采访中说道。这也是罗姆斯伯格在过去20年里一直努力的目标。不过,重点并不在于创造新的生命形式。

 
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