新型人造细胞可生产塑料和药物
【英国《泰晤士报》网站 6 月 4 日报道】题∶可生成塑料和药物的人造细胞被赞为生物学领域的革命。
科学家们创造了一种新型细胞，这种细胞可以自然界未曾见过的方式生成塑料和药物等物质。
英国剑桥大学研究人员认为，这项突破可帮助研发新型分子，这些分子可形成具备生物降解能力的塑料以及包括抗生素在内的药物。
这项研究的负责人、剑桥大学 MRC 分子生物学实验室的贾森·秦 教授说∶"这可能是生物学领域的一场革命。或许有可能制造出一套全新的聚合物，这是传统合成化学和自然生物学等途径所达不到的。"
研究人员还发现，他们研制的新型细胞——即一种细菌-对病毒感染具有抵抗力。
贾森·秦说∶"如果一种病毒进入用于制作某些药物的细菌容器，那么它会毁掉整个菌群。我们研制的改良型细菌细胞完全具备抵抗力，从而克服了这一问题。"
研究人员修改了细胞用于生成蛋白质的机制，蛋白质是由氨基酸构件链组成的聚合物。
细胞的遗传密码是由名为密码子的小型亚单位组成的。在蛋白质链的构建过程中，每个密码子会告知细胞的蛋白质生成机制，下一步要添加哪种氨基酸。
它是通过名为tRNA(转运核糖核酸)的分子做到这一点的。每个密码子都有特定的tRNA,可对密码子进行识别并添加相应的氨基酸。例如，能够识别密码子“TCG”的tRNA会将氨基酸的丝氨酸带入生长中的蛋白质链。
密码子有64种，而氨基酸只有20种。这通常意味着，每种氨基酸可通过若干种密码子生成。还有一些密码子会告知细胞的蛋白质生成机制停止构建蛋白质链。
研究人员对细菌细胞进行了重新设计，以对遗传密码的这种冗余加以利用。细菌的遗传密码被简化，以释放一些密码子。这些密码子不用于支持自然形成的氨基酸，而可用来为被称为单体的合成构件进行编码。这样就有可能给这种细胞生成的聚合物添加非自然性构件。
潜在的应用包括生产新型工业催化剂，将自然界中的分子结构与利用人工智能技术设计的其他分子结构融合到一起。利用遗传密码生成塑料或许可以在实验室里通过一种类似进化的过程创造出改良型材料。
贾森·秦说∶"这一机制使我们能够编写一种对指令进行编码的基因，由此可利用自然界不存在的单体制作聚合物。
这些细菌可能被转化为可再生、可编程的工厂，以生产范围广泛、具有新特性的新型分子，那可能对生物技术以及医学的发展颇有裨益，其中包括制造新型抗生素等新型药物。"他还说∶"我们希望利用这些细菌发现并构建长的合成聚合物，这些合成聚合物通过折叠可被纳入结构，由此可能形成新的材料和药物类别。我们还将研究这项技术在研发具备生物降解能力的塑料等新型聚合物方面的应用，具备生物降解能力的塑料可促进发展循环生物经济。"
美国《科学》周刊刊登了有关研究报告。
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人造细胞,新型细胞
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