科学家发明了驯服人工有机体的新方法:让它们依赖实验室的食物

发表在《自然》杂志上的两篇论文指出,未来的人工有机体可能会有更好的内置刹车,以防止其扩散。这可能使转基因生物在实验室外使用更安全。...

发表在《自然》杂志上的两篇论文指出,未来的人工有机体可能会有更好的内置刹车,以防止其扩散。这可能使转基因生物在实验室外使用更安全。

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一些人担心转基因生物的传播可能超出其预期用途,破坏环境。今天,两组科学家宣布他们已经创造了改良的E。大肠杆菌菌株需要实验室**的食物才能存活,所以如果这些菌株中有任何一个改变了大肠杆菌。如果你能去野外,那是烤面包。

转基因生物可以进化出关闭“杀死开关”的方法

GMO还存在其他类型的安全壳。一种策略是使他们无法**某些必需营养素,但这种策略并非万无一失,因为可能从环境中清除这些物质。在几代人中,生物体可能会进化出一种新的方法来创造营养物质。另一种控制转基因生物的方法是**一个“杀戮开关”——使细菌容易受到毒素的伤害。但是,进化过程可以为这些创造者提供一种方法来关闭它们的杀戮开关。今天的研究结果可能为遏制任何可能的逃逸者提供了一条新的途径,而逃逸者不易受到进化压力的影响。

耶鲁大学医学院生物学家、其中一项研究的首席研究员**·艾萨克斯(Farren Isaacs)在电话采访中说:“我们正站在生物技术世纪的风口浪尖上,我们需要做的第一件事就是制定强有力的安全措施。”。

在未来,转基因生物可用于清理石油泄漏和改善粮食生产

哈佛医学院的遗传学家、另一项研究的首席研究员乔治·丘奇在新闻发布会上说,转基因细菌已经被用于生产药物、高价值化学品、牛奶和奶制品。对这些人类修饰细菌如何影响环境的担忧限制了它们的使用。今天新的安全权宜之计可能允许更广泛的应用,如清理石油泄漏和改善食品生产。伊萨克说,他和丘奇的研究“为在其他生物中更广泛地开发这些技术奠定了基础”,当然,这还需要几年的时间。

艾萨克斯和丘奇领导的研究在2013年发表,从根本上重新设计了E。大肠杆菌;两人经常合作,尽管他们在今天的报纸上的工作是分开的。现在,丘奇和艾萨克在一对研究中扩展了这项研究。

科学家发明了驯服人工有机体的新方法:让它们依赖实验室的食物 <**all>Genetically modified organi**s could be used to further improve agricultural methods.</**all>

大肠杆菌的新菌株。大肠杆菌依赖人工食物

丘奇和同事的论文今天更新了他们的重新设计,使修改后的E。大肠杆菌的新陈代谢依赖于一个实验室在基因组的几个地方产生的氨基酸。氨基酸是组成蛋白质的化合物,在生物中执行各种基本任务。没有人工氨基酸,E。大肠杆菌不能将它们的RNA转化为功能蛋白质。为了获得氨基酸,细菌需要实验室准备的营养素。科学家们用计算设计来确定如何**E。大肠杆菌依赖人工氨基酸。这样,他们重新设计了三种蛋白质E。大肠杆菌需要生存,并创造了两个新的大肠杆菌。依赖人工食品的大肠杆菌菌株。

艾萨克斯的研究小组还使用了2013年的大肠杆菌菌株。并将其改造为依赖于人工氨基酸。但艾萨克斯和他的合作者们采用了另一种方法:他们的目标是关键基因。他们的研究小组确定,如果没有人工氨基酸,这些基因就不能编码蛋白质——这也意味着,E。没有实验室**的食物,大肠杆菌就不能发挥作用。”这意味着你可以限制[这些生物]在局部环境中生长。它确实解决了生物技术中一个长期存在的问题。

以同样的方式改造植物“更具挑战性,但并非遥不可及”

安全性的提高并不是这些细菌吸引人的唯一原因。丘奇在新闻发布会上说,它们对病毒感染的抵抗力也更强。虽然动植物细胞还没有用这种方法进行修饰,但这是他未来研究的一个方向。植物的蛋白质编码基因通常是大肠杆菌的9倍。大肠杆菌——这些基因对这项技术很重要,同时也引入了新的时间限制,因为研究人员被迫等待样本生长和成熟的时间更长。”丘奇在记者招待会上说:“他们肯定更具挑战性,但并非遥不可及。”。

然而,一些科学家怀疑教会和以撒克的方法很容易移植到复杂的生物体中。剑桥大学植物科学系的艾莉森·史密斯教授说,生物体拥有的基因越多,发生意外后果的可能性就越大。”史密斯说:“教会和艾萨克斯所做的工作非常优雅,但他们所做的旋转,即它将“解决”转基因——也就是说转基因植物和可能的转基因动物——是一种夸大。高等生物,如动植物甚至酵母的遗传系统与细菌的基因系统完全不同,我认为(他们的)可能是一个太远的推断。”史密斯说,例如,在工业发酵罐中使用转基因生物可能提供一个难以置信的控制环境,但是,野生生物的行为更难预测。

艾萨克斯说:“拥有重要的安全特征,如重新编码(或)限制生物体对合成氨基酸的生存能力,将是实现这些目标的关键。”从生物技术的角度来看,我们在许多方面都处于早期阶段……现在赋予保障措施对于让这一领域向前发展非常重要。”

  • 发表于 2021-04-28 17:38
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