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微生物可能對基因工程具有抗性。有些微生物內部的DNA不足以進行重大改變。但是,透過在酵母(一種更復雜、資訊更豐富的真核生物,也是人類最古老的基因工程專案之一)內部構建細菌基因組,科學家們已經成功創造出新的合成細菌菌株。這一成果根據今天發表在科學雜誌上的一篇論文所述。
Carole Lartigue 和 J. Craig Venter 研究所的同事們一直致力於從零開始構建活細胞。 最終目標是製造人造微生物來解決人為問題,無論是吸收二氧化碳還是製造未來燃料。
科學家們此前曾對支原體Mycoplasma mycoides 和山羊支原體Mycoplasma capricolum (山羊病原體,具有極小的基因藍圖)進行研究,交換了一種基因組以取代另一種。 JCVI 的同事們還在酵母內部化學合成了生殖支原體Mycoplasma genitalium 的基因組。
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現在,Lartigue 及其同事報告稱成功地將蕈狀支原體M. mycoides 基因組合成、克隆和移植到山羊支原體M. capricolum 細胞中。 關鍵是什麼? 還是酵母。
透過在空間更大(且在科學上更易於理解)的酵母內部工作,研究人員可以更輕鬆地操作合成遺傳物質。 這使他們能夠在酵母內部克隆支原體基因組,併為這種合成基因組構建保護機制,以抵抗保護細胞免受外源 DNA 侵害的內在機制——類似於人類免疫系統排斥移植器官。
一旦從酵母中移植回,經過特殊標記的蕈狀支原體M. mycoides 基因組開始出現在從宿主山羊支原體M. capricolum 分裂出來的後續細胞中,證明它們已被宿主接受。 這為在酵母中廣泛改造基因組打開了大門,因為它提供了一種將基因組放回宿主細胞的方法——朝著完全合成的生命形式邁進了一步。
酵母影像:由勞倫斯伯克利國家實驗室提供