继去年克莱格·文特(Craig Venter )于5月发表首个人工合成基因组的成功后,尽管一直争议不断,合成生物学(synthetic biology)乃至合成生命成为众多研究学者们追逐的焦点。如今,普林斯顿的学者们又在合成生物学方向上推进了一步:这是首个仅在实验室合成的、自然界绝无仅有、用基因工程表达的人工蛋白,这种蛋白就像普通蛋白质一样,能够成为细胞生命的基础。
对于合成生物学来说,创建蛋白质这样的生命物质基础是比创造一个人工基因组更了不得的事情。蛋白质由氨基酸组成,是所有生命体的存在基础,人体内有约有十万种不同的蛋白质。但是,能否存在更多种蛋白质呢?这正是普林斯顿大学的化学教授迈克·赫克特(Michael Hecht)的疑问。
赫克特领导了这项实验,他和他的研究小组设计了一种自然界里前所未有蛋白的遗传序列编码,创建了包括一百万个氨基酸序列的蛋白并折叠为稳定的3D结构。完成新的人工序列蛋白后,他们把蛋白序列转入已删除部分天然基因的细菌细胞内。实验结果表明,在外界条件艰苦的情况下,例如营养短缺时,对照组的细菌细胞逐渐都灭亡了。相对地,摄入新型人工蛋白的细菌细胞却繁殖成细菌群落,意味着这种蛋白质具有等同于天然蛋白质维持生命的能力。
赫克特表示说:“这告诉我们,生命所需要的分子构成,不仅仅局限于已存在于自然的基因和蛋白。”他补充说,这是合成生物学领域重大的进步,这将促成新兴领域的研究——设计并合成生物成分,从基因组到其他所需化学物质,所有都是人工合成的。
科学家合成首例人工创造蛋白质
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