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科學家為一種細菌重編基因組密碼
點擊次數：389 發布時間：2013-12-12
據物理學家組織網10月18日（北京時間）報道，zui近，美國耶魯大學和哈佛大學的科學家合作，為一種細菌重新編寫了完整的基因組編碼，并提高了其抗病毒能力。相關論文發表在10月18日的《科學》雜志上。
“這是*次從根本上改變了遺傳密碼。”論文共同作者、耶魯大學分子、細胞與發育生物學副教授法倫·艾薩克斯說，“創造一個有著新基因編碼的生物，這讓我們能利用許多強有力的方法來擴展生物功能的范圍。”
蛋白質是由DNA指令所編碼，并由20種氨基酸所構成，在細胞中執行多種重要的功能作用。氨基酸由4個核苷酸組合成的整套64個三聯體編碼，這4個核苷酸包含了DNA的主體部分。這些三聯體（包含3個核苷酸的單元）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、哈佛醫學院的喬治·切爾奇共同負責。研究中，他們改變了生物學的基本規則，探索能否替換自然生物的某些密碼子或整個基因組字母，然后再引入全新字母創造出自然界沒有的氨基酸。
實驗中，研究人員替換了大腸桿菌的一個密碼子，刪除了其本身固有的停止標記，該停止標記可終止蛋白質合成。他們將“停止”密碼子進行了修改，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感染細胞的一種天然蛋白質的生產，從而讓細菌擁有了抵抗病毒感染的能力。
創造一種基因組重編碼的生物，使其造出強大的新型蛋白質用于各種目的：從對抗疾病到制造新材料，提高了研究人員改造自然的能力。本研究標志著人們能改變一個生物整個基因組的全部基因編碼。
艾薩克斯說，本研究為把重編碼細菌變成“活制造廠”搭建了廣闊舞臺，以生物制造方式創造出新型“特異”蛋白質和高分子聚合物，而這些新型分子為新一代材料設計、納米結構、治療方法及藥物遞送工具奠定了基礎。“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了光明前景，并對生物技術行業帶來巨大的影響，有可能開辟出全新的研究與應用之路。”