在一项新的研究中,来自英国剑桥大学的研讨人员行使他们在实验室合成的基因组替换了大肠杆菌的基因。干系研究终究于2019年5月15日在线颁发在Nature期刊上,论文标题问题为“Total synthesis of Escherichia coli with a recoded genome”。在这篇论文中,他们形貌了这类基因组改换与对冗余的遗传暗码的剔除。
图片来自Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1192-5。
遗传密码是生命的按次---它的布列导致用于管教细胞内屈从的卵白产生。任何给定生物的基因组都十分复杂,然则它但凡基于由三个相邻的DNA碱基形成的密码子。每一个明码子中的任何一个碱基仅选自四个碱基中的一个,这象征着仅具有64种能够的组合。但是只要20种天然的氨基酸,这意味着在一种给定的基因组中肯定具有一些不需要的明码子。畴前的研究已表白最多有一些暗码子用作备份(冗余),而有些暗码子用于此外目的,尚有很多暗码子的服从还没有被熟习。在这项新的钻研中,这些研究人员有两个目的:第一个是在他们的实行室中合成大肠杆菌的基因组---统共400万个碱基对(bp);第二个是找出假如去除了DNA中的一些冗余密码子会招致大肠杆菌发生甚么。
这些钻研职员报导了通过在较量争论机上对大肠杆菌的DNA发展从新编码,剔除了多个冗余密码子,从而完成了这两个目的。一旦这种所需的基因组被重新意图出后,就将它蟠踞成较小的DNA片段,随后送至DNA合成仪中进行合成。然而,合成的DNA产量仍然必要调解排遣,为此,他们不能不将较小的DNA片断拼接成较长的片段,随后才能将合成出的基因组放入活的大肠杆菌中---他们将由此通过编辑的大肠杆菌定名为Syn61,这是因为在64个概略的暗码子中,它仅使用61个暗码子。
这些钻研职员报道,由此孕育发生的大肠杆菌的生长重要更长的年光,但除此以外,它的表现与未经编纂的大肠杆菌异样。他们提出在未来的研究工作中,有兴许用其它序列变革他们移除的冗余明码子来设立出具有特殊伎俩的细菌,比如制作自然界中不具有的新型生物聚合物。





























