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《自然》:新技术加速细菌进化

  “自然”:新技术促进细菌的进化

  
基因组特定区域的靶向遗传变化使得研究人员能够快速进化微生物。改进:(礼貌H王等“天然”)脱氧核糖核酸(DNA)测序技术正在使阅读基因组变得更高效和更便宜。然而,改善微生物和其他生物的基因仍然需要长时间的艰苦努力。现在,研究人员报告说,他们已经找到了同时修改数十亿微生物基因组的方法,并为其中一些微生物带来了一些最有趣的变化。由于该技术可能在大部分基因组中发挥作用,因此将加速微生物的改造,从开发新的治疗药物到生产大量的生物燃料。遗传物质
已经成为现代生物工程的重要组成部分。通过引入新的基因和基因组,科学家可以使生物体产生新的蛋白质或改变现有的基因来提高其在细胞中的活性。一旦新基因被细胞引入并复制,拷贝就会暴露于诱变剂,这会导致前者DNA的随机变化,其中一些是有益的,但是在很多情况下,科学家也希望成为能够表明这些突变发生在基因组的特定区域,同时在几个位点发生变化为了达到这个目的,由美国哈佛大学合成生物学家George Church领导的一个研究小组开发了一种高速,技术被称为复合自动化基因组计划,旨在突变,研究人员首先在大肠杆菌中引入三种基因,使细菌形成番茄红素抗氧化剂,随后,研究人员确定了大肠杆菌基因组的24个区域,他们怀疑可能有从而提高了番茄红素在微生物中的生产力,研究人员合成了单链DNA和寡核苷酸片段,每个片段携带一个单一的突变, igo到24个目标地区。最后,这个小组把目标细胞放在一个强大的电场里。这在细胞膜上暂时产生了一个孔,允许寡核苷酸在细胞内扩散并滑入细菌DNA中。最近研究人员在“自然”的在线版本中报道了这一发现,它在24个地点产生了大约142亿个不同的突变。与原始微生物相比,这种方法使得大肠杆菌产生的番茄红素是前者的5倍。最后,研究人员测量了番茄红素生产细菌的基因组,发现了提高产量的确切突变。洛杉矶加州大学生物工程师James Liao说:“这个概念是完美的。”他说,由于技术的速度和目标的发展,他希望能够在自己的实验中进行实验。在实验室中使用这种技术来找到更有效地生产生物燃料的微生物。但廖认为新技术并不止于此。他说:“这是一种普遍的方法,会得到用户申请..”(群芳译,7月28日www.science.com)
 

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