自然中不存在的蛋白质也能人造了!撼动材料医药界

科技工作者之家 2017-11-30

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▲该细菌成功地表达了一个荧光蛋白,证明人造碱基已经被成功表达了。

一种具有“非自然”遗传编码的微生物已经被证明可以装配蛋白质——这是在设计新药物和新材料上迈出的一大步。

地球上所有的生命形式都是由4个“字母”组成:A、T、C和G,它们在DNA双螺旋结构中两两配对。如今,美国科学家们改变了一种细菌的DNA,令其拥有了包含6个“字母”的遗传编码,异于自然界中的4个“字母”。该研究由美国斯克里普斯研究所(Scripps)Floyd E. Romesberg及其同事发表在今天的《自然》杂志上。据报道,这个合成生物学方面的成就被George Church教授认为是“里程碑式的探索”。

2014年,Floyd E. Romesberg在《自然》上发文报道了两个人工创造的核苷酸X和Y,这些合成的碱基可以参与大肠杆菌中DNA的复制。在之前的研究中,他们发现,大肠杆菌可以控制合成编码,但生长缓慢。该生命体能不能像正常DNA那样被用于编码蛋白呢?当时并不清楚。

转录和翻译是细胞利用遗传编码中的指令制造蛋白质的关键步骤。此次,Floyd E. Romesberg的研究报道这种DNA发生了改变的细菌既可以转录,也可以翻译。合成的碱基X和Y不仅参与DNA复制,还能够参与编码,产生非经典氨基酸组成的蛋白质(天然蛋白质中很少发现)。研究还表明,半合成的大肠杆菌转录和翻译非经典氨基酸的效率和野生型大肠杆菌并无大差别。

研究者指出,能够生产出自然界中没有的蛋白质的生物体将无比有用。它们可以为疾病新疗法的诞生、新型塑料或其他新型材料的制造奠定基础。

科界原创

编译:灯丝  编辑:程建兰  张梦

来源:BBC news

蛋白质 细菌 DNA

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