生命科學

「生命」廚房來了新廚師

人造細胞似乎更可行了!

撰文/比艾羅(David Biello)
翻譯/張亦葳 

生命科學

「生命」廚房來了新廚師

人造細胞似乎更可行了!

撰文/比艾羅(David Biello)
翻譯/張亦葳 


每個細胞裡,都有廚師在烹調「菜餚」──很多不同的蛋白質,讓生命得以存在。現在,科學家創造了一個完全不同的廚師,能按照人工合成DNA上的食譜,製造出新型蛋白質,可做為抗生素、生質燃料或其他用途的分子。


就典型的生命型式而言,這些稱為「核糖體」的廚師,是由RNA和胺基酸鏈暫時組合在一起的兩個次單體,合作製造蛋白質,一旦工作完成,又會分道揚鑣。美國西北大學生物工程師朱特(Michael Jewett)和伊利諾大學芝加哥分校的藥物生物技術專家曼金(Alexander Mankin)決定進行新的嘗試:把人造核糖體Ribo-T的兩個次單體栓在一起,使得核糖體能一直讀取相同的新指令。無論在自然環境或科學家的實驗室中,地球上從未有過任何生物具有這種固定住的核糖體,或與之共生。


不過,這個新廚師的工作能力倒還不錯,Ribo-T成功做出了綠色螢光蛋白。而且,僅有這種人造核糖體的大腸桿菌,存活情形和其他同類幾乎一樣好。大腸桿菌甚至也會把Ribo-T傳給下一代。曼金表示:「這個新廚師將可協助我們更加了解正常的核糖體如何運作。」


事實上,這項研究揭露了科學家迄今未知的事情:核糖體不必不定期工作,經常結合又分開的兩個次單體永久拴在一起也不會導致細胞死亡。


此外,新的核糖體能和典型的核糖體並肩合作,一個負責製造特殊蛋白質,另一個則大量做出細胞存活所需的酵素。美國國防高等研究計畫署(DARPA)支持此項研究,將之納入DARPA努力推動的「生命工廠」(living foundries),以製造醫藥分子或更好的生質燃料等新材料。


僅存於實驗室的鹼基對、重組染色體,甚至是整個人造基因組,科學家在最近幾年全都做到了。現在,人造生物學家的工具箱裡加入了新的核糖體,也就是能利用「非天然」胺基酸等材料烹調出新式料理的主廚。祝各位用餐愉快!


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