《自然》近日發(fā)表的兩篇論文描述了制造轉基因生物(GMOs)的新方法,用這種方法研發(fā)出的轉基因生物的生長(cháng)依賴(lài)于人工合成的營(yíng)養物質(zhì),從而可以避免在野外環(huán)境的意外生長(cháng)和擴散。這些策略被認為有潛力提高那些考慮部署在開(kāi)放系統中的轉基因生物的安全性。
轉基因生物有許多實(shí)際用途,包括生產(chǎn)藥品和燃料;在開(kāi)放系統中部署轉基因生物,例如使用轉基因微生物去除一個(gè)污染區域污染物的生物治理,需要魯棒控制保證其在開(kāi)放系統中的部署。雖然已設計出一些控制生長(cháng)的安全措施,如使這些微生物依賴(lài)某些天然營(yíng)養素才能生長(cháng),或者在它們的基因中插入“切斷開(kāi)關(guān)”,但這些方法都可能因為微生物之間的營(yíng)養共生或者變異失去效果。
《自然》中描述的兩種新的制造策略讓轉基因生物只能在有人工合成的氨基酸存在的情況下生長(cháng),氨基酸是一種構建生命的基本單元。美國耶魯大學(xué)Farren Isaacs及其同事制造了一系列依賴(lài)人工合成的氨基酸的轉基因生物,這些生物的多個(gè)必需基因的表達都需要人工合成的氨基酸。
在另外一項研究中,哈佛醫學(xué)院George Church與研究團隊重新設計了一個(gè)轉基因生物中的必需酶,使得這種轉基因生物的代謝依賴(lài)人工合成的氨基酸,對于必需酶的基因改變遍布整個(gè)基因組,讓去除改變的基因序列更困難。在這兩篇論文描述的情況中,如果沒(méi)有合成的氨基酸,生物體都無(wú)法使用替代營(yíng)養素作為補充,而且似乎能抵御改善生物體野外生存能力的突變,這要歸功于多個(gè)位點(diǎn)的遺傳修飾。
原文檢索:‘Genetic firewall' holds engineered microbes captive
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