據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站8月14日（北京時(shí)間）報(bào)道，科學(xué)家對(duì)果蠅的遺傳密碼進(jìn)行了改造“升級(jí)”，允許它制造自然界中不存在的蛋白質(zhì)。這一研究成果可能導(dǎo)致新興的合成生物學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)新的或者“增強(qiáng)型的”生命形式。
遺傳密碼的4個(gè)堿基字母A、C、T和G中，相鄰的3個(gè)編成一組，被稱為密碼子，由細(xì)胞的蛋白質(zhì)制造機(jī)器讀取。每個(gè)密碼子發(fā)出指令，告訴機(jī)器要么將其所代表的氨基酸添加進(jìn)蛋白質(zhì)鏈中，要么停下來(lái)。
英國(guó)劍橋醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的杰森·金和同事此前曾通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，可以重新編排其中某個(gè)密碼子，將一個(gè)“非天然的”氨基酸納入到蛋白質(zhì)中，去年，他們利用基因工程技術(shù)，讓線蟲(chóng)制造出了這樣的蛋白質(zhì)。
然而，果蠅的實(shí)驗(yàn)復(fù)雜得多。“它們含有更多的神經(jīng)元，它們可以學(xué)習(xí)，它們有各種復(fù)雜的行為。”金說(shuō)，“我們?cè)谏飳W(xué)中的許多發(fā)現(xiàn)實(shí)際上都已經(jīng)在果蠅身上得到了證實(shí)。”
現(xiàn)在，果蠅再一次成為了“試金石”。金帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)培育出了一種轉(zhuǎn)基因果蠅，其卵巢細(xì)胞中的蛋白質(zhì)“接納”了3個(gè)新的氨基酸。研究人員用修飾過(guò)的細(xì)菌將這些非天然氨基酸的遺傳密碼插入了果蠅的DNA（脫氧核糖核酸）中。果蠅的健康沒(méi)有受到明顯的影響，它們甚至產(chǎn)生了健康的后代，并且這些后代同樣也能制造這種新的蛋白質(zhì)鏈。
“這項(xiàng)工作顯著擴(kuò)大了我們操縱和改變與特定細(xì)胞和發(fā)育過(guò)程有關(guān)的蛋白質(zhì)的能力。它將為解讀人類疾病機(jī)制、記憶和老化提供新的見(jiàn)解。”倫敦帝國(guó)學(xué)院合成生物學(xué)與創(chuàng)新中心的保羅·弗里蒙特說(shuō)。
這3種非天然的氨基酸都沒(méi)有什么特別的異常之處，但轉(zhuǎn)基因果蠅的健康沒(méi)有受到明顯影響這一事實(shí)表明，更多有用的氨基酸可以通過(guò)同樣的方式合成到蛋白質(zhì)中。例如，利用細(xì)菌細(xì)胞開(kāi)展的研究已經(jīng)表明，非天然的氨基酸有可能被并入其中，當(dāng)接受光照時(shí)，可以開(kāi)啟或者關(guān)閉一種酶的活性。在類似于果蠅這樣的復(fù)雜有機(jī)體身上開(kāi)展這種實(shí)驗(yàn)，有助于了解蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)如何相互作用，以及迅速打開(kāi)或關(guān)閉酶活性會(huì)對(duì)細(xì)胞功能產(chǎn)生何種影響。
該技術(shù)甚至可以被用來(lái)“制造”一些動(dòng)物，使其帶有新的或者改進(jìn)過(guò)的功能，當(dāng)然這可能是幾年以后的事情了。“短期內(nèi)我們不打算制造防彈蒼蠅或別的什么。”金說(shuō)。
圈點(diǎn)
我們習(xí)慣于稱贊大自然，說(shuō)它盡善盡美，無(wú)所不包。但隨著科學(xué)的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到，自然并沒(méi)有窮盡一切可能。雖然生物在幾億年演變后能合成功能各異的蛋白質(zhì)，數(shù)量多到人類無(wú)法全部了解，但科學(xué)家也證明：有一些蛋白質(zhì)是任何自然生物都無(wú)法生產(chǎn)，但卻能添加進(jìn)生物體的；而且人工干預(yù)后的生物照樣能生存繁衍。這個(gè)事實(shí)，對(duì)許多人既有的觀念是一種震撼。(新華網(wǎng))