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IT之家 3 月 16 日消息，美國哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員在遺傳工程和合成生物學(xué)方面取得了重大進展，他們修改了一種大腸桿菌菌株，使其對自然界所有已知病毒感染免疫，同時也將細菌或其改造的基因逃逸到野外的可能性降到最低，這項工作有望降低在利用細菌生產(chǎn)藥物和其他有用物質(zhì)時的病毒污染風(fēng)險。

該研究于 2023 年 3 月 15 日發(fā)表在《自然》雜志上。該研究的第一作者是哈佛醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)系的博士后 Akos Nyerges。他說：“我們相信我們開發(fā)出了首個技術(shù)，可以設(shè)計出一個不能被任何已知病毒感染的生物。”

據(jù)IT之家了解，該技術(shù)的關(guān)鍵在于改變細菌中的密碼子，密碼子指示細胞如何制造蛋白質(zhì)。Nyerges 和同事們發(fā)現(xiàn)，通過改變密碼子所對應(yīng)的氨基酸（蛋白質(zhì)的構(gòu)成單元），可以使細菌產(chǎn)生錯誤折疊、無功能的病毒蛋白質(zhì)，從而阻止病毒復(fù)制和感染更多細胞。

此外，該技術(shù)還提供了兩種安全措施。一是防止水平基因轉(zhuǎn)移，即細菌之間交換基因片段和特征（如抗生素耐藥性）的現(xiàn)象。Nyerges 和同事們通過在細菌基因中進行替換，使得所有需要亮氨酸（一種氨基酸）的位置都用 TCG 或 TCA（兩種密碼子）代替。如果其他生物吸收了這些修改過的基因片段，它們會產(chǎn)生無用的蛋白質(zhì)，并且沒有任何進化優(yōu)勢。“這些遺傳信息將是無意義的。”Nyerges 說。

二是使細菌依賴于一種實驗室制造的氨基酸，這種氨基酸在自然界不存在。如果任何細菌逃逸出去，它們就會失去這種氨基酸而死亡。因此，“超級細菌”不會感染人類或其他動物。

Nyerges 期待探索密碼子重編程作為一種工具，促使細菌產(chǎn)生醫(yī)學(xué)上有用的合成材料，這些材料可能需要昂貴的化學(xué)方法才能制造。“還有很多未知領(lǐng)域等待我們?nèi)ラ_拓。”他說。

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