在罕見的壯舉中,斯克里普斯研究所的科學家通過對齊來開發出有史以來第一個穩定的半合成生物體脫氧核糖核酸天然和人造基地。
加利福尼亞實驗室出現的新生活形式既不是完全有機的,也不是人造的,而是兩者的混合體。領導該項目的研究人員弗洛伊德·羅姆斯伯格(Floyd Romesberg)表示,半合成有機體取決於人造的部分來運行其基本生物學。
SSO農業是該團隊2014年研究的擴展,他們嘗試合成DNA鹼基對。
這項研究是出版在日記中國家科學院論文集。
合成基礎的配對
在創新下,新的SSO將使用兩個合成基礎X和Y配對,除了在所有生物體中A,T,C和G的四個自然基礎外,除了A,T,C和G的四個自然基礎外。
在活生物體的基因組中,自然鹼基A,T,C和G的結構為DNA雙螺旋上的兩個鹼基對。
遺傳密碼的鹼基對構成了DNA螺旋的梯級。
“我們使這種半合成生物更像栩栩如生,”說羅姆斯伯格(Romesberg),新研究的高級作者。
羅姆斯伯格(Romesberg)和團隊將合成X和Y鹼基插入單細胞細菌的遺傳密碼中。在過去的嘗試中,他們面臨一些挑戰,現在他們已經解決了,單細胞生物可以無限期地與合成基鹼對生存,並且不斷分裂。
限制解決了
羅姆斯伯格(Romesberg)和團隊在2014年開發了X和Y,並通過將合成基對的基因組中的合成鹼對通過將其修改為大腸桿菌細菌。
但是大腸桿菌在兩人開始分裂並丟棄X和Y鹼基對後很長時間都無法握住鹼基對。研究Yorke Zhang和Brian Lamb的聯合第一作者已經解決了這個問題,後者提出了一種工具來優化和增強合成基礎對。這效果很好,SSO能夠將X和Y保存在其基因組中,兩人分裂了60次。
製藥優勢
羅森蒙(Rosemberg)說,通過使SSO保留多個合成鹼基對,他們可以使用“增加的DNA中的信息”。
這將在基因工程和生物工程,它改變了自然基對的順序,而不是合成合成的鹼基對。
“蛋白質藥物已經徹底改變了藥物,但是它們的特性受到製造的天然20氨基酸的有限特性的限制,”羅姆斯伯格說。
他說,當蛋白質出於特定目的而獲得更多零件時,製造更好的藥物來治療不同的疾病將很容易。
研究人員現在正計劃研究他們的新遺傳密碼轉錄進入RNA,這是將DNA轉化為蛋白質的分子。