
中国科学报讯说合东谈主员用一种细菌的齐全基因组替换“僵尸细胞”的失效DNA,从而告成让它们回生。这一服从近日公布于预印本平台bioRxiv,有望通过将齐全基因组植入细菌,赋予其制造药物、生物燃料等实用特色,激动微生物人命从头联想。

山羊支原体细胞接管了亲缘物种丝状支原体的工程化基因组。图片
此类基因飘摇现在仅能在合并类的细菌物种间已毕。要是说合东谈主员能成例制备其他细菌的“僵尸细胞”,该智力便可用于测试更多常见说合对象的工程化基因组,如践诺室常用的大肠杆菌。
“这篇论文是合成生物学基因组工程规模的关键冲突。”法国国度农业、食物与环境说合院及巴黎萨克雷大学的OlivierBorkowski说。
15年前,说合东谈主员化学合成了丝状支原体具有110万碱基对的基因组,并将其移植到亲缘关系较近的山羊支原体活细胞中,制造出首个所谓的合成细胞。
该团队在合成的丝状支原体基因组中插入了抗四环素基因。这意味着,将该基因组植入山羊支原体后,要是在含四环素的环境中培养这些受体细胞,那么只消告成接管合成基因组的细胞才能存活,以此考据践诺是告成的。
2016年的一项说合告成在柔膜菌纲的细菌物种间完成基因组移植。论文作家之一、好意思国克雷格·文特尔说合所的JohnGlass暗意,大阳城app注册下载此前试图在更广范围开展基因组移植的尝试均告失败。其他细菌的所谓“告成案例”最终被证实为假阳性,原因是受体细胞基因组可通过同源重组经过整合抗生素耐药基因,这意味着即便未接管齐全供体基因组,受体细胞仍能存活。15年前的践诺中,山羊支原体未出现假阳性,恰是因为它不具备这种重组才调。
为找到一种无需担忧假阳性的基因组移植智力,188金宝博Glass团队使受体细胞基因组失活,令其无法复制,即已毕功能性升天。这同期破裂了受体基因组通过重组整合耐药基因等外源DNA。说合团队使用可毁伤DNA的化疗药物——丝裂霉素C管制了山羊支原体,从而制造出这类“僵尸细胞”。
当丝状支原体工程化基因组被移植到经丝裂霉素C管制的山羊支原体细胞后,一小部分受体细胞得以存活。“这些细胞原本注定要升天,咱们却赋予了它们人命。”论文作家之一、克雷格·文特尔说合所的ZumraPeksaglamSeidel说。她与共事将这些存活下来的细胞定名为“僵尸细胞”。团队以山羊支原体完成了认识考据,并但愿这一智力能适配其他细菌。
论文作家之一、好意思国国度规范与技艺说合院的ElizabethStrychalski暗意,说合东谈主员尚未都备厘清为何不管是否使用“僵尸”受体,基因组移植在支原体物种间都效果权贵。找到这一谜底是优化该技艺并将其应用于其他微生物的关节。
英国帝国理工学院的TomEllis期待说合东谈主员最终能培育出其他细菌的“僵尸细胞”。但他指出,大略存在无需依赖抗生素耐药基因这类易激发假阳性的筛选标识物,就能阐发广大DNA片断被转入受体细菌的智力。为确保合成序列被接管,Ellis团队诓骗CRISPR基因裁剪系统,对拟替换的受体DNA序列进行切割。Glass团队也认同CRISPR可用于千里默受体细胞中的问题基因,如参与同源重组的基因。
Borkowski暗意,从进化角度看,混杂匹配不同细菌的基因组与细胞“底盘”,琢磨哪些组合可行、哪些不能行,将极具说合价值。他补充谈,基因组缺失的“僵尸细胞”还可用于测试东谈主工智能器具联想的微生物基因组功能。“若能在大肠杆菌或其他方式生物中栽培安适的‘僵尸细胞’践诺有策画,那么该智力可能成为合成生物学的通用平台。”(李木子)
相关论文信息:
《中国科学报》(2026-03-31第2版国外)188BET
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