節約網--美首次人工合成能維持生命的蛋白質

06-10

美首次人工合成能維持生命的蛋白質

加入時間：2011-1-8

　　據美國物理學家組織網1月７日(北京時間)報道，美國科學家宣稱，他們首次使用人造基因合成出了能維持活細胞生長的人造蛋白質，其功能同自然界中存在的蛋白質一樣，新突破有助於科學家研製出新的生物系統。相關論文發表在1月4日出版的《公共科學圖書館·綜合》上。　　領導該項研究的普林斯頓大學化學系教授邁克爾·赫克特表示，這是合成生物學領域的一個重大突破。方興未艾的合成生物學領域的科學家希望設計和構造出自然界中並不存在的生物「零件」和系統，終極目標之一是使用化學物質人工合成一個完整的基因組。新研究表明，製造出能維持細胞生命的人造基因組或許指日可待。　　之前幾乎所有的合成生物學研究都強調對從自然有機體中提取出來的生命「零件」進行重組。但赫克特認為，最新研究表明，組成生命的分子「零件」並不囿於自然界中已存在的基因和蛋白質，在實驗室中合成的大分子也能提供生物功能。儘管科學家已經證明，可以對蛋白質進行設計，讓其摺疊甚至加速反應，但新研究代表了人工蛋白質製造方面的最前沿。　　生物大分子蛋白質是生命的物質基礎，與生命及與各種形式的生命活動緊密聯繫在一起。人體內蛋白質的種類很多，性質和功能各異，但都由20多種氨基酸按不同比例組合而成。赫克特表示，如果一個蛋白質由100個（甚至更多）氨基酸組成，那麼就可能存在更多不同的蛋白質序列。該研究團隊想弄清楚，為何人體內僅有10萬種不同的蛋白質，儘管可以產生的蛋白質數量比這更多。　　因此，赫克特團隊開始著手製造人造蛋白，其由自然界中並不存在的基因序列所編碼。最終，他們合成了約100萬個氨基酸序列，並讓其摺疊成穩定的三維結構。　　研究團隊另一位負責人、加州大學伯克利分校的訪問學者邁克爾·費舍爾表示，研究最有趣的部分是，這些人造基因編碼的信息完全是新的，並非來源於自然基因所編碼的信息，而且二者之間也沒有關係。　　該團隊將合成的人造蛋白插入不同的變異細菌菌株中，這些變異菌株內某些特定的天然基因事先已被刪除，因此它們在特定的環境下會死亡。而實驗證明，原本會死亡的細菌菌株被這種可維持生命的新奇人造蛋白質所「拯救」。赫克特說：「這些人造蛋白質同任何已知的生物序列沒有關係，但它們能維持生命的生長。這是一個令人興奮的結論，因為它證明非天然的蛋白質也能維持天然有機體系統的生命。」（記者劉霞）　　總編輯圈點　　雖然「人造細胞」被多家國際頂尖媒體的2010年十大科學新聞或突破金榜提名，但這並不意味著人造生命已經唾手可得。其實，文特爾只是把人工合成的基因組注入一個被掏空的單細胞細菌，並使之起死回生。然而，細胞的內涵遠遠不止這些。就拿其中蛋白質來說，科學家們現在對它的種類、功能和相互作用還所知甚少。所以，赫克特團隊用人造基因合成出能維持天然細胞生長的蛋白質，較之文特爾的工作無疑是把人造生命的嘗試又向前推進一步。

　　一然選自科技日報2011-1-8