每個細胞內部都像有一個廚師,烹飪著使生命成為可能的“美食”——大量的蛋白質。現在,科學家們構建了一個外星廚師,能夠根據人造 DNA 編寫的食譜進行烹飪,製造出可能用作抗生素、生物燃料或其他有用分子 Novel 蛋白質。
在通常情況下,這些被稱為核糖體的廚師由兩段 RNA 和氨基酸組成,它們短暫地協同工作以構建蛋白質,然後在工作完成後各奔東西。西北大學的生物工程師邁克爾·朱厄特和伊利諾伊大學芝加哥分校的藥物生物技術專家亞歷山大·曼金決定嘗試一些新的東西:將他們合成核糖體 Ribo-T 的兩個部分連線在一起,使其能夠繼續遵循同一套新的指令。已知地球上以前的任何生命——無論是野外進化還是科學家在實驗室製造——都從未擁有或與這種繫結的核糖體共存。
然而,這位新廚師烹飪得很好。Ribo-T 成功構建了綠色熒光蛋白。並且僅使用合成核糖體的大腸桿菌幾乎與野生同類一樣存活良好。此外,大腸桿菌將 Ribo-T 傳遞給了它的後代。“這個外星人將幫助我們更好地理解正常核糖體是如何工作的,”曼金說。
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事實上,這項研究揭示了一些以前未知的事情:核糖體不必是混雜的才能工作——通常結合和分離的兩個單元可以永久地連線在一起,而不會殺死細胞。此外,外星核糖體和更典型的核糖體可以並排工作,一個烹飪獨特的蛋白質,而另一個則大量生產維持細胞存活所需的酶。DARPA 支援這項工作,作為該機構為新型材料(無論是藥物分子還是更好的生物燃料)打造生物鑄造廠的一部分努力。
僅在實驗室中存在的鹼基對、重組的染色體,甚至是整個合成基因組——所有這些都是科學家們近年來製造出來的。現在,在合成生物學家的工具箱中新增一個新的核糖體,一個設計師廚師,可以用從頭合成的成分(如“非天然”氨基酸)烹製新菜餚。祝您用餐愉快。