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英将自然界中不存在的氨基酸加入线虫体内

来源:科技日报
摘要:据英国广播公司(BBC)近日报道,英国科学家修改了线虫的遗传代码,首次将一种自然界中并不存在的氨基酸加入其体内。科学家们表示,最新技术让生物学家能在原子层面操控生命有机体的分子,制造出自然界中并不存在的蛋白质。带有遗传信息的DNA(脱氧核糖核酸)片段被称为基因,基因使生物有机体能用氨基酸构建出蛋白质分子......

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        据英国广播公司(BBC)近日报道,英国科学家修改了线虫的遗传代码,首次将一种自然界中并不存在的氨基酸加入其体内。科学家们表示,最新技术让生物学家能在原子层面操控生命有机体的分子,制造出自然界中并不存在的蛋白质。相关研究发表在《美国化学学会会刊》上。



        带有遗传信息的DNA(脱氧核糖核酸)片段被称为基因,基因使生物有机体能用氨基酸构建出蛋白质分子。DNA中有4个碱基:A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤),每三个碱基组合成一个密码子,密码子决定氨基酸的属性。生命有机体使用20种氨基酸的不同组合构建出了维持生命所需的上万种蛋白质。



        然而,在最新研究中,剑桥大学分子生物实验室的塞巴斯蒂安·格雷斯和詹森·陈改变了一种秀丽隐杆线虫(体长约1毫米,透明的身体内只包含1000个细胞)的基因机制,朝其基因组中加入了自然界中并不存在的第21种氨基酸。



        此前,斯克利普斯研究所的科学家曾在《美国国家科学院院刊》上撰文,描述了他们如何重新安排一个密码子的三个碱基,使细胞用密码子作为指令,将一种自然界中并不存在的氨基酸加进去,但他们只使用大肠杆菌进行了实验。



        最新研究则是科学家成功地在动物身上进行的这项实验。结果表明,在线虫细小身体的每个细胞内产生的人造蛋白包含有一个荧光染料,这种染料在紫外线的照射下会发出桃红色的光。如果失败,不会有这种发光现象。



        尽管科学家们也表示,这还只是一个“原则证明性”研究。不过,詹森·陈认为,这项技术“有望改变生物学的面貌”,此后,科学家可对蛋白质的设计制造过程进行全程监控,让人造氨基酸拥有特定的新属性。该实验室从事线虫研究的马里奥·迪波诺则称:“这种方法或能应用于很多动物身上,生物学家们能使用新方法为有机体引入能被光控制的蛋白。”



        詹森·陈谨慎地承认,他对最新研究“深感兴奋”。而迪波诺则将其与科学家们对绿色荧光蛋白的研究相提并论。2008年,美国科学家下村修、马丁·查尔菲、华裔化学家钱永健因为发现和研究绿色荧光蛋白(GFP)的贡献而获得诺贝尔化学奖,该蛋白现已成为当代生物科学最重要的工具。(刘霞)  



凤凰网科技讯  北京时间8月15日消息,据英国每日邮报报道,近日科学家研发出世界上首只遗传密码中携带有人工信息的动物。这项技术为科学家展示了新的可能性,即能够在大范围的动物身上产生人造的特性。利用这种方式,科学家可通过生物分子实现“原子由原子控制”。

剑桥分子生物学实验室的研究员修改了线虫的遗传密码,这个1毫米长的无脊椎动物的透明身体中只有1000个细胞。研究小组利用荧光染料证明了他们的测试结果,他们在蠕虫DNA中引入的人工蛋白包含的荧光染料在紫外线光照下会发出樱桃红色。一旦这种方法奏效,蛋白将会在蠕虫身体的每一个细胞中复制,所以它在紫外线照射下完全变亮。

所有活生物细胞中都包含DNA决定生物特性。DNA是由一系列胺酸的基本单元组成,后者因结合方式的不同会产生不同的蛋白质维系生命,在所有有机体中只有20种不同的胺酸,它们的结合可产生成千上万种不同的蛋白质。

这是首次在动物DNA中引入人造胺酸。贾森博士认为这种方法“潜在可转化”。然而目前研究学者只能将人造胺酸引入细菌大肠杆菌内,马里奥•德•博诺博士认为,这种方法可以用于在动物中引入其他胺酸,且完全受光线控制。科学家打算展开一项线虫大脑神经元细胞的研究,旨在利用小的闪烁激光激活或去活化神经元细胞。(编译/严炎刘星)
作者: 2011-8-16
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