Fw: [新聞] 人工DNA製造活細胞取得成功

看板Medicine (醫學生物)作者turbomons (卡通)時間10年前 (2014/05/10 15:43)推噓0(0推 0噓 0→)

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※ [本文轉錄自 Gossiping 看板 #1JRTUmKw ] 作者: turbomons (卡通) 看板: Gossiping 標題: [新聞] 人工DNA製造活細胞取得成功時間: Sat May 10 15:39:24 2014 紐約時報中文網人工DNA製造活細胞取得成功本周三，科學家們表示，在改變生命的基本字母表方面，他們已經邁出了重大一步——第一次用含有人工遺傳密碼的DNA生成了有機體。在這個成果的基礎上，科學家有望最終培養一些有機體，用它們來製作僅含自然遺傳密碼的細胞所無法製作的藥物或工業品。這項研究是斯克里普斯研究院(Scripps Research Institute)的科學家們開展的，他們已經組建了一家公司，希望使用這種技術來開發新的抗生素、疫苗等產品，雖然在這變得真正可行之前，還有很多工作要做。該項研究也在某種程度上支持了這樣一個假說：宇宙的其他地方可能有生命存在，它們的遺傳方式與地球上的不同。「這是第一次有了一個活的細胞，可以使用『外來』遺傳字母表。」佛羅里達州蓋恩斯維爾的應用分子進化基金會研究所（Foundation for Applied Molecular Evolution，簡稱 FAME）的史蒂芬·A·本納(Steven A. Benner)說，他也是該領域的研究人員，但沒有參與這項新研究。但在《自然》(Nature)雜誌網站上發表的這項研究，勢必會引發人們對安全的擔憂，並且帶來「人類是否正在扮演上帝」的問題。這篇論文發表後，要求對這個科學領域加強監管的呼聲可能會趨於強烈。該領域名為合成生物學(synthetic biology)，涉及為特定目的創建生物系統，目前還處於萌芽狀態。「假以時日，這種前所有未的『外來』生命形式可能會在倫理、法律和監管方面產生深遠影響。」加拿大權益倡導組織ETC集團(ETC Group)的吉姆·托馬斯(Jim Thomas)在一封電子郵件中說。「這個領域正在風起雲湧，合成生物學家發明了玩弄生命基本元素的新方法，而政府連監督、評估、監管該領域的基本對策都還沒有準備好。」儘管地球上的生命千差萬別，但是從簡單的細菌到人類，所有物種使用的遺傳密碼都是相同的。它由DNA中的四個化學單位組成。這些化學單位有時也被稱為核苷酸或鹼基，通常用字母A、C、G和T來表示，它們決定了細胞生成哪些蛋白質。而這些蛋白質又反過來完成細胞在機體組織和器官的結構、功能和調節方面需要進行的絕大部分工作。斯克里普斯研究院的研究人員使用化學方法，生成了兩個新的核苷酸，稱為X和Y。他們把一對XY導入常見的大腸桿菌中。結果細菌可以正常地複製，雖然速度比平常稍慢一點，但確實可以像複製天然的核苷酸一樣複製X和Y。因此，這個細菌的遺傳密碼有六個字母，而不是原來的四個，而細菌生成的新的蛋白質，可能會以完全不同於自然生成的蛋白質的方式發揮作用。「這就如同你有一種語言，擁有一定數目的字母，你想再添加一些字母，以便寫出更多的詞，講述更多的故事，」斯克里普斯研究所的化學家弗洛伊德·E·羅姆斯伯格(Floyd E. Romesberg)說，他是這項研究的負責人。羅姆斯伯格博士說人們不用擔心新生物失控並造成危害，他表示這項技術是安全的，因為合成的核苷酸被導入到了細菌中。如果這些細菌逃逸到了環境中，或者進入某種生物體內，它們將無法獲得合成活動所需的原料，因此要麼死亡，要麼恢復到只使用天然DNA的狀態。「永遠不會有別的東西被感染，」他說。這也是他參與創辦的Synthorx公司正在考慮採用該技術來培養一些病毒或細菌，讓它們成為活疫苗的一個原因。活疫苗進入血液之後，可能會誘發免疫反應，但卻不會複製。擴大後的遺傳字母表的一個可能用途是讓細胞生成新型蛋白質。蛋白質是由氨基酸串在一起形成的，DNA中三個核苷酸的組合方式，確定了氨基酸的種類。細胞根據這些指令，把氨基酸串在一起，從而形成蛋白質。除了極少數例外情況，生命體只使用20種氨基酸。但也有很多氨基酸，如果用在蛋白質中，可能會產生新的功能。Ambrx公司正在嘗試把新的氨基酸導入某些蛋白質。這些蛋白質可被用在製藥領域，讓藥物更加有效地殺滅腫瘤，或者使有效成分在血液中停留的時間更長。Ambrx公司位於聖地亞哥，目前已經提交到上市申請。《自然》那篇文章提到的細菌，每一個中只有一對XY核苷酸。目前還不知道一個細胞里能不能含有很多對這樣的XY核苷酸。也不清楚細菌攜帶這種外來遺傳密碼能夠生存多久。文章提到，在15小時里，只完成了大約24次複製。最重要的是，研究人員還沒有證實，人工核苷酸可以真的被細胞用來生成蛋白質。那需要對細菌進行更多的遺傳工程改造，儘管其他人之前的研究顯示這有可能辦到。佛羅里達的本納博士正在嘗試對一些細胞進行基因工程改造，讓細胞能夠自己生成非天然核苷酸。如果成功的話，細胞就能自主生存下去，並且變得更加有用，他說。但羅姆斯伯格博士及其同事採用了一個較為簡便的辦法。由於植物中的葉綠體可以從周圍組織導入核苷酸，而其他研究人員已經找到了控制這種能力的基因，所以斯克里普斯研究所把一個海藻基因植入大腸桿菌，讓細菌可以從它們生長的培養基中吸取X和Y核苷酸。「他們想出了一些相當聰明的辦法，取得了現在的成果，」斯坦福大學的化學教授埃里克 ·T·庫爾(Eric T. Kool)說，他也是這個領域的研究者。「很顯然，非自然遺傳結構有一天可以穩定地複製下去，而這一天正在到來。」 http://cn.tmagazine.com/health/20140508/t08genes/dual/ 4.備註: 會C語言不稀奇上帝語言正夯! -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 36.224.227.228 ※ 文章網址: http://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1399707568.A.53A.html