首个百毒不侵生命体问世,它是怎么被创造出来的?有何利弊?
逆天的大肠杆菌诞生
从古至今,病毒给人类带来的伤害是巨大的,且从未停止。你是否想过,要是能"百毒不侵"该有多好,不瞒你说,我也这么想过。虽然想归想,但确实感觉有点太扯了,可没想到啊,英国的某科研团队真的创造出了一个对几乎所有病毒都有抵抗力的生命形式,让"百毒不侵"成为了现实。根据西班牙《国家报》和《科学》杂志的报道,这个逆天生命形式是一种"大肠杆菌"。
蛋白质合成过程
我们都知道蛋白质是组成一切细胞、组织的重要成分,它是生命的物质基础,是有机大分子,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。虽然蛋白质的种类很多,并且性质、功能各异,但都是由20种氨基酸按不同比例组合而成的。
在合成蛋白质时,氨基酸遵循一定的规律,这个规律是由信使RNA(mRNA)决定的,而在信使RNA分子上的三个碱基能决定一个氨基酸,每相邻的三个碱基编成一组,被称为密码子。
当细胞需要构建一种特定的蛋白质时,一种酶就会潜入并复制该蛋白质的所有相关密码子,并将这些信息存储在mRNA分子中。
然后mRNA被运送到细胞的蛋白质制造工厂——核糖体,在那里另一种被称为转移RNA (tRNA)的分子读取这些复制的指令。然后tRNA获得所有必要的氨基酸来构建所需的蛋白质,直到终止密码子。
逆天的大肠杆菌创造过程
和人类DNA一样,大肠杆菌的染色体包含4个碱基,即腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)和鸟嘌呤(G)。
科学家使用一种叫做"通过程序化重组来增强基因组工程的复制子切除"的技术(简称REXER),REXER可以一步切掉大肠杆菌基因组的大部分,用合成DNA代替。
在这种情况下,用AGC和AGT代替TCG和TCA,这一过程可以逐步应用,慢慢减少基因组,让合成DNA取代一个又一个基因组。通过这种方法,研究小组从他们的大肠杆菌菌株中清除了所有TCG和TCA。他们还将终止密码子TAG换成了同义终止密码子TAA,这样就腾出了三个密码子供它们重新编程,因为细胞中不再包含TCG、TCA或TAG。
虽然去掉了这三个密码子,但新的大肠杆菌菌株在实验室环境中依然存活得很好,不过将它放在自然环境中,经过改造的大肠杆菌会很快死亡。
之后,科学家针对这种情况,在研究中又对大肠杆菌做了一次微调,他们删除了两个特定tRNA分子的基因,同时还删除了一种通常识别TAG终止密码子的所谓释放因子的基因,这些微调使新菌株变得不受病毒的侵袭,在自然环境中也能存活。
科研团队还特意向新菌株释放了一种混合病毒,这种病毒是足以消灭任何天然的大肠杆菌,即便如此,新菌株依然毫发无伤。
"百毒不侵"的原因是由于病毒基因组包含TCG、TCA和TAG密码子,但改造的大肠杆菌没有正确的tRNA和释放因子,所以无法读取这些病毒基因,因此不能成为病原体的猎物。简单说就是当病毒感染时,病毒没有与改造大肠杆菌细胞相同的遗传密码,因此病毒不能制造自己的蛋白质,也不能繁殖。
以上就是大概的实验过程,最后我再总结一下,方便大家理解。概括的来说就是,科学家通过对普通大肠杆菌进行基因编译改写,其中包括多达18000个基因变化,而这些基因变化在自然界中是不曾存在过的,最终创造出了这个"新物种"。
这项新研究有什么用?
英国的科研团队认为,这一发现在研发新药和生物材料方面具有巨大潜力。大肠杆菌是一个真正的生物工厂,人类能利用其制造药物和发酵食物。大肠杆菌等微生物的变体被用于生产600多种药物,包括糖尿病患者的胰岛素和防止血栓的抗凝药物等。在这些变体中,有一种大肠杆菌对于制造针对新冠病毒的mRNA(信使核糖核酸)疫苗至关重要。
基因改造技术是一把双刃剑,希望此次的科研成果能为人类造福,而不是打开了潘多拉的盒子。
历史上日本人为什么连顶级强国都敢打?作为中国人的我们不妨思考这样一个问题日本侵华究竟始于何时呢?在我们过去的历史教科书中曾有过以1937年七七卢沟桥事变作为标志的八年抗战的说法,如今我们的历史教科书已重新把1931年
法国这个国家怎么样?在历史圈和军事圈中有个梗叫日常乳(辱)法。这是因为很多人都觉得法军的战斗力弱,所以常拿法国军队的战斗力开玩笑。在历史圈和军事圈中法军很弱的印象已快与意大利比肩了。在英法百年战争中法
乌鲁木齐是一座怎样的城市?乌鲁木齐是我国新疆维吾尔自治区的首府,也是新疆的政治经济文化科教和交通中心。新疆在我国地处西北边陲,可放眼整个亚洲大陆却地处中心。1992年中国科学院新疆地理研究所亚洲大陆地理中心
二战日军为什么会有那么大的兵源?1931年9月18日晚10点左右日本关东军岛本大队河本末守中尉指挥数名部下在沈阳北大营南约800米的柳条湖附近将南满铁路的一段路轨炸毁。事后日本关东军造谣称此事系中国军队所为,日军
唐代回鹘西迁的路线如何?回鹘的后代如今是否还存在?1988年为纪念中日邦交正常化十周年由八一电影制片厂和日本方面合作根据井上靖的敦煌小说拍摄了一部同名电影。这个由日本人创造的故事讲述的是北宋年间的举人赵行德西夏王李元昊汉人佣兵队长
为什么感觉国际上蒙古国的消息很少?2021年9月10日蒙古国总统办公厅官网发布消息称蒙古国总统呼日勒苏赫和韩国总统文在寅当日举行的在线视频会晤中共同宣布把两国关系提升为战略伙伴关系。可能在很多人的印象中上次接收关于
天津为什么叫天津?天津和北京上海重庆同为我国的四大直辖市。天津在成为直辖市以前属于河北省管辖,然而天津的方言口音却与安徽固镇一带的方言较为相似。明明地处北方的天津为什么会与位于南方的安徽在口音上接近
缅甸定都仰光已经150年时间,后来为何要迁往闭塞荒凉的内比都?世界各国迁都各有各的原因明成祖朱棣从南京迁都北京是出于天子守国门的理念加强北方边防体系的行为。俄国彼得大帝从莫斯科迁都圣彼得堡是为了在一个更靠近欧洲核心地区的出海港口推行西化改革。
是哪个环节出现了失误导致刺杀希特勒七二O事件失败的?希特勒自1921年成为纳粹党元首以来就不断遭遇各种针对他的刺杀行动,然而这位自称是被恶魔暗中庇护的元首却每每都能化险为夷。在希特勒一生所经历的层出不穷的刺杀行动中发生在1944年7
美国有打赢过一场和强国之间的战争么?美国历史如果从五月花号算起迄今只有400年左右,不过当五月花号登陆北美大陆时世界上其实并不存在美利坚合众国这样一个国家。之所以写美国历史从五月花号写起其实就像写三国演义从东汉末年黄
日本军备越来越强了,假如日本宣布不再需要驻日美军了,美国会怎么做?可能在有些人的印象中被美国驻军的国家都是迫于美国的淫威而不得不屈服。这些国家的人其实都盼着美军撤离,只不过没能赶走美军的实力才只能被动接受。那么事实果真是这样吗?近年来美国动不动就