英國(guó)醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家使一種合成大腸桿菌（Escherichia coli）只需有限的蛋白質(zhì)合成指令，就能編碼所有常見(jiàn)氨基酸。這是合成生物學(xué)的又一重大進(jìn)展，重新設(shè)計(jì)細(xì)菌微生物基因組，對(duì)賦予生物全新的功能和屬性具有深遠(yuǎn)意義。該成果5月15日在線發(fā)表在于《自然》雜志。
生命的奧秘與法則隱匿于一套密碼之中——遺傳密碼，也稱為“密碼子”，由A、C、G、T四個(gè)不同的化學(xué)堿基（或核苷酸）組成。這些核苷酸按順序每三個(gè)堿基組成一個(gè)密碼，每個(gè)三聯(lián)體“密碼子”代表了一個(gè)特定氨基酸的插入或一個(gè)蛋白合成的終止信號(hào)。密碼子一共有64種，但氨基酸只有20種，因此，一種氨基酸可以對(duì)應(yīng)多種密碼子。這說(shuō)明遺傳密碼本身就是有冗余的。
英國(guó)研究人員對(duì)大腸桿菌的全部基因組進(jìn)行了重新編碼，由此得到的微生物只需59個(gè)密碼子而不是全部61個(gè)密碼子，就能編碼所有常見(jiàn)氨基酸。此外，研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)三個(gè)終止密碼子中的一個(gè)進(jìn)行了重新編碼。這一研究表明遺傳密碼是可以壓縮的，即使缺失了特定密碼子仍能維持細(xì)菌的生命。
這項(xiàng)研究為設(shè)計(jì)并合成出擁有有益但并非常見(jiàn)功能的細(xì)菌鋪平了道路。研究人員表示，將來(lái)這些缺失的密碼子或能替換成編碼非天然氨基酸的新序列，有望設(shè)計(jì)出能產(chǎn)生非天然生物聚合物的合成細(xì)菌。
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