基因界基因工程生物将拥有终极保险

对于转基因的安全问题,一直都众说纷纭。据调查显示,一名合格的反转派务必要纠结的问题是:转基因生物的外源基因会不会造成传统作物的基因污染。但现在这个问题已经被解决了,至于如何解决,往下看吧!

生命本身也有一套编码系统,这就是我们所熟知的核酸到蛋白质的三联体密码系统——核酸上每三个碱基可以决定一个氨基酸。这套密码系统能通过“翻译”将mRNA上的遗传密码转换成多肽,随后加工为有功能的蛋白质在几乎所有的生物体中,这种编码的对应关系是一样的。这种通用的编码系统构成了生物工程得以实现的基石,正是“生命编码”的通用性,让不少人对生物工程的安全性产生了怀疑。

尽管目前在研发和生产上有着极为严格的管理措施,人们还是担心一旦这些人工改造过的生物体释放到环境中,它们的基因会被野生个体获得,或是获得野生个体的基因,从而造成生态问题.在1月21日的《自然》杂志中,来自哈佛大学的乔治·丘奇(GeorgeChurch)教授,以及来自耶鲁大学的法伦·艾萨克斯(FarrenIsaacs)教授分别发表了各自的研究。他们从根本上杜绝了这种生态问题产生的可能,而他们采用的方法就是:改变人造生物体最为基础的编码系统,使“通用”的编码变得并不“通用”。

被改变的编码

人们已经知道,三联密码子一共有64种组合可能,而这64种组合,只对应20种氨基酸和一个“停止”信号,因此这造成了“多个组合对应一个编码”的所谓“冗余性”现象。例如,UAA、UAG、UGA三个密码子,都能表示“翻译停止”的意思。因此这种编码的冗余性给了“重编码”以操作的空间。

早在年,丘奇和艾萨克斯所领导的团队就改变了大肠杆菌的编码系统。在年的工作中,研究团队扫描了整个大肠杆菌的基因组,并通过多重自动基因组编辑手段,将所基因组上所有TAG密码子改为了TAA(DNA中的T对应RNA中的U),并且删除了原本能够识别UAG密码子的转录终止蛋白(RF1)。

同时,研究团队又给改造过的大肠杆菌中引入了新的氨基酰-tRNA合成系统,从而赋予UAG密码子编码一种非天然氨基酸的能力。这样一来,在这新的大肠杆菌菌株之中,如果遇到UAG密码子,将会在肽链中引入非天然氨基酸,而非像在普通大肠杆菌中那样终止翻译。

这一工作是人类第一次人工改变生物最为基础的编码系统,相当于在计算机行业中重新定义了通行的Unicode编码系统——尽管只是改变了一个编码,就足以造成兼容性的降低。

基因工程生物体的“终极保险”

由于改变编码能够降低生物间的“兼容性”,研究者很快意识到,如果在将一些关键基因进行类似的改造,那么可以将这种“兼容性”降低为接近0。经过改造的生物体,即使到环境中,也因为“编码”的不同而不能生存。

丘奇团队在经过编码改造后大肠杆菌中挑选了6个基因,这些基因编码对细菌生存起重要作用的蛋白质。他们对这些基因进行了仔细的设计,使得引入了非天然氨基酸的蛋白质产物能够完全替代原有蛋白质的功能。最终,研究团队获得了含有1-3个基因改造的大肠杆菌菌株,它们只能在人工添加特定的非天然氨基酸后才能生存。

丘奇团队研究过改造后的大肠杆菌在不同环境下逃逸的概率。结果表明,在对3个重要基因进行改造后,大肠杆菌的逃逸概率处于10-12到“未检测到”的水平,换句话说,每一万亿个大肠杆菌之中,只可能出现一个能绕过所有限制条件而逃逸——这是目前美国国家卫生研究院所建议限制的微生物逃逸概率的一万分之一。艾萨克斯的团队采取了类似的另一套方案,也获得了类似的结论。可以说,这一新的方法,为基因工程生物体在环境释放环节上的安全性打上了“终极保险”。

岂止于安全

事实上,针对人工改造生物的安全性而言,目前所采取的措施对于现有生产生活已经足够安全。丘奇和艾萨克斯所做的工作,可以说是锦上添花。这种技术不但能够应用于避免工程菌的在环境中不可预期的扩散,在其他方面其实还有着更为重要的作用。

而更为重要的是,这种技术拓展了人们对生命基本过程的认识和理解。这种深化的认识和理解,将大大推动生命科学的发展和应用。

这也告诉了我们,科学家们对转基因的风险把控能力是在逐渐增强的,公众大可放心。

揪心的玩笑和漫长的爱,来自山川湖海,囿于甜食和美酒。

我有酒

管你有没有故事

赞赏

长按







































中科白癜风看皮肤病更专业
西宁白癜风医院



转载请注明:http://www.bjgongshangzhuce.com/jyjg/1748.html


当前时间: