Syn57成为迄今遗传密码纠正最透彻的生物体，其设想方针在于解锁新式材料、抗病毒特点及重构生命体式。

英国MRC分子生物学实验室的扣问团队取得基因工程里程碑式打破 —— 他们成效创造出仅需57组密码子即可存活的大肠杆菌菌株，而当然界真实通盘生物齐使用64组密码子。

这种名为“Syn57”的合成细菌领有迄今遗弃压缩进程最高的遗传密码，为将来创造三大倡导奠定基础：坐褥非自然材料、构建抗病毒生物工场、合成先进团员物。

遗传密码是生命体构建卵白质的通用系统，通过名为"密码子"的三联体序列读取DNA和RNA信息，这些序列既指定氨基酸种类，也发出卵白质合成断绝信号。

重构生命密码本

当然界频繁诳骗64组密码子编码20种氨基酸和3个断绝信号，这意味着存在自然冗余性。通过删减部分重复密码子，科学家能再行分拨基因组空间以承载新功能。

张开剩余60%

MRC实验室的Jason Chin团队此前已成就出仅使用61组密码子的全合成大肠杆菌Syn61。该版块通过引入非自然氨基酸（当然界不存在的化学构件），成效合成了全新团员物。

Syn57在此基础上更进一步，疏淡删除了七组密码子：四组丝氨酸密码子、两组丙氨酸密码子及一组断绝密码子。扣问团队策画在这株细菌400万碱基的基因组中替换了101000余处密码子序列。

为达成大鸿沟基因重写，基因组被拆分为38段约10万碱基长的合成DNA片断。这些片断通过同源重组技艺构建，并禁受uREXER（复制子切除增强重组）用具完成拼装 —— 该技艺交融CRISPR-Cas9与病毒酶，可一步达成DNA精确置换。

在分阶段测试中，团队识别出抗重编程区域及繁重细菌滋长的基因组区段。通过重构类似基因、微调密码子选拔、优化N端编码序列以增强基因抒发，最终攻克了这些难题。

合成细胞，施行影响

诳骗细菌接合技艺，这些片断被整合成半合成菌株序列，最终集聚拼装为全合成的Syn57生命体。

尽管遗传密码被透彻纠正，Syn57仍保捏平淡滋长功能。开释出的密码子可被再行分拨，用于引入更多非自然氨基酸，这将激动定制合成团员物、大环化合物及具有可编程特点的新式材料坐褥。

关节在于，Syn57可能对广大病毒具备抗性 —— 病毒依赖宿主的圭臬遗传密码进行复制。通过摈弃生物制造历程中的主要扰乱源，该技艺有望使工业药物坐褥更安全、更经济。

"这是经过透彻重编码的基因组，"首席扣问员韦斯·罗伯逊强调，"以现存技艺掂量，这很可能是生命体所能使用的最精简密码体系。"

本项发表于《科学》杂志的扣问，取得了英国扣问创新署、欧洲扣问理事会、惠康基金会等机构的资助。

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发布于：北京市