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  對所有病毒感染免疫！哈佛大學創(chuàng)造出超級細菌，讓合成生物學和轉(zhuǎn)基因更安全
  
  2023-03-21 來源：轉(zhuǎn)化醫(yī)學網(wǎng)
  
  2023年3月15日，哈佛醫(yī)學院的George Church實驗室在《Nature》雜志上發(fā)表了一項新的研究，這項研究能夠在利用合成生物學技術(shù)生產(chǎn)藥物或其他有用物質(zhì)時避免病毒污染帶來的巨大損失。而且，該技術(shù)還可以用用于轉(zhuǎn)基因生物中，能夠防止轉(zhuǎn)基因的逃逸及其可能帶來的潛在危害。
  
  劍橋大學研究
  
  2022年10月，劍橋大學的研究人員在《Science》期刊發(fā)表了一篇研究論文。該研究團隊認為，他們通過重構(gòu)遺傳密碼開發(fā)出了一種對病毒免疫的大腸桿菌。
  
  劍橋大學團隊所使用的的方法是對大腸桿菌基因組進行重組，使其從61組密碼子中編碼維持生命所需的全部蛋白質(zhì)，而不是自然狀態(tài)下的64組密碼子。按照這一設(shè)想，病毒難以在缺失了幾組密碼子的大腸桿菌內(nèi)復(fù)制，也就無法感染和劫持細胞。
  
  哈佛大學研究
  
  喬治·丘奇團隊認為，要想構(gòu)建出真正抵抗任何病毒感染的生物體，關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)運RNA，也就是tRNA。喬治·丘奇團隊進一步添加了新的誘騙tRNA，這些誘騙tRNA會把TCG和TCA從原本的絲氨酸識別為亮氨酸。
  
  而亮氨酸和絲氨酸在物理和化學上的區(qū)別是較大的。當入侵病毒（噬菌體）注入自己充滿TCG和TCA的遺傳密碼，并嘗試劫持大腸桿菌制造病毒蛋白時，這些tRNA就會打亂病毒的合成指令，在蛋白質(zhì)序列中引入錯誤的氨基酸，從而合成無功能的病毒蛋白質(zhì)，這也意味著病毒無法完成復(fù)制，也就無法進一步感染更多細胞。
  
  研究團隊證實，在大腸桿菌中引入的誘騙tRNA效率很高，能夠壓倒來自病毒的tRNA。
  
  兩個獨立的保障措施
  
  為了保險起見，研究團隊還在改造的大腸桿菌上添加了兩個獨立的保障措施。
  
  第一個保障措施是防止水平基因轉(zhuǎn)移。第二個保障措施是，研究團隊設(shè)計的細菌本身無法在受控環(huán)境之外生存。這些改造的大腸桿菌必須依賴實驗室制造的非天然氨基酸生存，這種非天然氨基酸在自然界并不存在。因此，它們一旦逃逸，就會因為缺乏非天然氨基酸來源而迅速死亡。因此，不會有人類或者其他生物體被這些大腸桿菌感染的風險。
  
  總之，這項工作為其他生物體的合成基因組中的類似策略提供基礎(chǔ)。關(guān)鍵的醫(yī)療產(chǎn)品，如疫苗和蛋白質(zhì)療法，越來越依賴于使用易受病毒感染的哺乳動物或人類細胞培養(yǎng)系統(tǒng)，這對成本和產(chǎn)品安全產(chǎn)生了重大影響。不受病毒感染問題影響的受控制、可靠的生產(chǎn)過程，能夠較大限度地發(fā)揮這些行業(yè)的作用，對健康和福祉產(chǎn)生積極影響，同時確保這些過程的安全、可控，維持公信力。
  
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