首個(gè)“百毒不侵”生命體問世

據(jù)西班牙《國(guó)家報(bào)》報(bào)道，英國(guó)的科學(xué)家們通過改寫細(xì)菌的基因組，從而使其產(chǎn)生自然界中不存在的蛋白質(zhì)，而讓基因免受感染，創(chuàng)造了世界首種“百毒不侵”的生命形式——一種大腸桿菌。

這種能抵抗幾乎任何病毒的大腸桿菌包含了多達(dá)18000個(gè)自然界中從未有過的基因變化，這項(xiàng)科研成果的成功不僅讓人類成功地理解了生命的法則，還對(duì)其進(jìn)行了廣泛的修正，從而創(chuàng)造并合成新的生命體，讓新的生命體可以完成其它生物體無(wú)法完成的事情。

來(lái)自英國(guó)的醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)的團(tuán)隊(duì)成員們?cè)噲D證明一個(gè)生物的遺傳代碼可以進(jìn)行深度轉(zhuǎn)變，從而導(dǎo)致一個(gè)新的物種不受任何病毒的侵害。眾所周知，地球上所有的生命形式都依賴于構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸，一個(gè)人的基因組有35.55億個(gè)字母，其中包括64個(gè)必不可少的基因序列，而這些基因序列包含著合成這20種氨基酸的指令。

英國(guó)的科研團(tuán)隊(duì)在發(fā)表的一項(xiàng)科學(xué)研究中展示了如何重寫這些代碼的序列，使其具有兩個(gè)驚人的功能：第一，它們能夠制造新的且迄今為止在自然界中不存在的氨基酸。第二，微生物基因組的變化對(duì)大多數(shù)細(xì)菌病毒產(chǎn)生一種“防火墻”，使病毒失去了劫持細(xì)胞和復(fù)制自己的功能，也就是當(dāng)人類感染了某一種病毒后身體會(huì)出現(xiàn)發(fā)燒、發(fā)炎，甚至死亡。

這一歷史性的發(fā)現(xiàn)對(duì)人類創(chuàng)造新的藥物和新的生物材料有著巨大的幫助，大腸桿菌等微生物的變體被用于生產(chǎn)600多種藥物，包括糖尿病患者的胰島素和防止血栓的抗凝藥物等，在許多其他的變體中，一個(gè)名為E. coli的大腸桿菌是制造新型冠狀病毒疫苗的關(guān)鍵。

早在幾年前，英國(guó)的科學(xué)家就已經(jīng)演示了如何制造出一種完全人為的微生物，它們的基因組改寫和擴(kuò)增技術(shù)也適用于動(dòng)物細(xì)胞，甚至可以創(chuàng)造出具有人工基因組的生物，比如蒼蠅和蠕蟲。

現(xiàn)在，科學(xué)家們用一種新的技術(shù)對(duì)細(xì)菌的基因序列進(jìn)行大規(guī)模的改變，該系統(tǒng)采用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)，對(duì)原始基因組進(jìn)行切割，然后用在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)的人造序列替換它們，結(jié)果令人吃驚，當(dāng)科學(xué)家們把病毒噴向細(xì)菌時(shí)，大自然產(chǎn)生的大腸桿菌瞬間被消滅，而人造大腸桿菌就像什么都沒發(fā)生一樣，不僅沒有被消滅，而且生長(zhǎng)更迅速。

該研究顯示：科學(xué)家們沒有擴(kuò)大原始微生物基因組，而是縮短了基因組，即改進(jìn)了作為數(shù)百萬(wàn)年自然進(jìn)化產(chǎn)物的生物的原始遺傳代碼。

瓦倫西亞大學(xué)合成生物學(xué)專家Juli Peretó強(qiáng)調(diào)說(shuō)：病原體將位于基因編碼改變后的細(xì)胞內(nèi)，因此無(wú)法產(chǎn)生自己的蛋白質(zhì)，在合成生物學(xué)中，我們正逐步對(duì)自然基因組進(jìn)行重新合成、簡(jiǎn)化或重新排序，我們開始擁有包含全新指令的基因組。

美國(guó)波士頓學(xué)院化學(xué)家Delilah Jewel和Abhishek Chatterjee在發(fā)表的一篇文章中表示：如果將大量新的氨基酸列入現(xiàn)有科學(xué)目錄，將會(huì)產(chǎn)生無(wú)數(shù)的發(fā)現(xiàn)，這包括自然界中不存在的“生物聚合物”，它們可能對(duì)現(xiàn)有醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)在內(nèi)的許多學(xué)科產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

原創(chuàng) 小龍女 環(huán)球時(shí)報(bào)

撰文：

圖片：

審核：

上傳：