重新設計大腸桿菌遺傳密碼獲成功 推動合成生物學邁進一大步

重新設計細菌微生物基因組具有深遠意義。美國哈佛醫學院帶領的一個研究團隊在19日《科學》雜誌上發表論文稱，他們成功改變了大腸桿菌細胞內3.8%的鹼基對，使之具有不同的功能。

據科學美國人網站報道，研究人員用能產生相同蛋白質的同義密碼子（組成各種氨基酸的三聯核苷酸序列）替代了原來大腸桿菌64個遺傳密碼子中的7個，合成了55個基因片段（每段由5萬個鹼基對組成），重新編碼了大腸桿菌的基因組。經測試證明，大腸桿菌基本基因91%的功能被保留，並具有一定的適應性。但還未能將這些片段組成一個正常運作的大腸桿菌。帶領該研究的哈佛醫學院合成生物學家喬治·丘奇說：「這證明了從根本上重新設計細菌是可行的。」

以往研究表明，對大腸桿菌中的單個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，使其擁有更強的抗病毒能力；還可以讓他們只能用合成氨基酸來培養，逸出實驗室就無法生存。

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

耶魯大學紐海文分校合成生物學家法倫·艾薩克說：「將密碼子從64個減少到57個，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。」他並未參與這項計劃。

丘奇實驗室研究人員馬克·拉喬伊說：「這項研究的規模前所未有。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，研究團隊正努力把他們重新編碼的大腸桿菌片段拼起來，成為一套連續的基因組，然後測試這個重新構建的生物能否有生命。丘奇說，這要花多長時間還不清楚，但據實驗室成員估計，可能要4個月到4年時間。

總編輯圈點

生物學家有時也是生命設計師。他們為減少病毒傳播重新設計了蚊子，現在又重新設計了大腸桿菌。而設計細菌的意義毫不遜色於前者，因為光我們腸道內寄生的細菌就數以萬億計，他們與人類健康息息相關。話說回來，生命如此神聖，設計生命哪能任性。對於造福人類的設計，應支持設計師們早點動手，而像設計嬰兒這樣有爭議性的方案，咱們不妨考慮清楚再做決定。

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