美量身定制半合成生物

来源：科学时报：2014年05月09日

科学时报讯 5月8日，一篇刊登于《自然》杂志的论文描述了一例能稳定包含“非自然”人造碱基DNA的半合成生物。通常，一个由两对碱基对（A和T，C和G）组成的“遗传字母表”构成了所有生命形式的DNA。而通过扩展遗传密码来包含非天然碱基对，可以开发出有实际应用价值的定制生物。

美国加州拉霍亚斯克里普斯研究所Floyd Romesberg及其同事之前曾开发出一对非天然碱基对（d5SICSTP 和dNaMT），这对碱基对可以在一个纯净的无细胞系统中实现DNA复制过程。但把这个结果推衍到一个细胞中并非轻而易举，例如，如何把这些非自然的碱基对引导入细胞就是一个挑战。

在新研究中，研究人员展示了在拥有非天然碱基转运蛋白的大肠杆菌细胞中，这对非天然碱基可以在不明显影响细胞生长的情况下融合到一个正在复制的质粒中，完成质粒DNA的复制并且不会被DNA修复机制识别为异常。因此，该研究给一个生物体可以稳定地使用扩展遗传字母表进行复制提供了证据。

创建使用非天然核苷酸的新生物一直是合成生物学的目标。这样的生物可以为很多细胞工程（使用非天然氨基酸合成新蛋白）提供平台。

另外，相关人士在分析合成生物学领域所面临的最大挑战的同时，还调查了该领域中渴望专利和支持所有内容免费开放两方之间的摩擦。与此同时，一组合成生物领域的专家呼吁应让在哺乳动物中的更多研究能经受住演化的设计。（张章）