用于基因克隆的大肠杆菌有没有生物安全危险?
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发布时间：2024-08-07 06:16
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时间：2024-08-20 04:00
物理性的控制是不够的。实验室的器皿和工业用的大桶有可能破裂；工人有可能把不经意间被污染的衣物带回家。还有一些生物本来就是要在开阔的环境中发挥作用，如不能传播疟疾的蚊子。于是注意力就转移到了生物控制方面，即建立内在的生物安全保障，避免转基因生物在不应该存在的地方存活下来。为了做到这一点，遗传学家和合成生物学家从安全工程师那里寻找到了线索。
担任哈佛医学院罗伯特·温索遗传学讲座教授，同时也是维斯研究所核心研究成员的乔治·丘奇(George Church)说：“如果你制造出了一种具有潜在爆炸性的化学物质，你会往里面加入稳定剂。如果你生产汽车，你会装上安全带和安全气囊。”而如果你创造出了一种基因组重新编码的生物，它就只能依赖你所提供的物质存活。乔治·丘奇的研究组在2013年宣布，他们创造出了世界上第一种基因组重新编码的生物体：一株基因组完全改变的大肠杆菌(Escherichia coli)。
在1月21日的《自然》(Nature)杂志中，他们阐述了如何对2013年的那株大肠杆菌进行更进一步的改进，在其基因组中的许多位置掺入了一种人工合成的氨基酸。如果没有这种氨基酸，这种大肠杆菌就无法将核糖核酸(RNA)翻译成正确折叠的蛋白质。
在野外环境中，这种大肠杆菌无法自己合成这一人工的氨基酸，它们必须依赖特殊的实验室培养基才能存活。另一个科研团队也在《自然》杂志上撰文称，他们采用不同的方法也生成了同样的、依赖人工合成氨基酸的大肠杆菌菌株。该研究团队由乔治·丘奇的长期合作者，来自耶鲁大学的法伦·艾萨克斯(Farren Isaacs)领导。
这两个研究都是首次利用对人工合成营养的依赖作为生物控制的策略，这或许可以对开阔环境中转基因生物的安全性问题带来启发。此外，“我们现在有了第一例基因组规模的生物工程，而不仅仅是基因编辑或基因组复制，”乔治·丘奇说，“从基因组功能的角度来说，这是目前为止改变最彻底的基因组。我们不仅有了新的编码，而且有了一个新的氨基酸，该生物体完全要依赖于这种氨基酸。”
乔治·丘奇所在的团队，由两位共同第一作者丹·曼德尔(Dan Mandell)和马克·拉茹瓦(Marc Lajoie)所领导，他们都是哈佛医学院遗传学的研究员。该团队还使大肠杆菌对两种病毒产生了抗性，接下来他们还计划使其能够抵抗更多的病毒。
这些改进使制造更加安全的大肠杆菌菌株成为可能，这些菌株可以用于生物技术应用，而不用担心会受到病毒的污染。
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时间：2024-08-20 04:05
