科学家将第21种氨基酸引入线虫细胞

据英国广播公司（BBC）近日报道，英国科学家修改了线虫的遗传代码，首次将一种自然界中并不存在的氨基酸加入其体内。科学家们表示，最新技术让生物学家能在原子层面操控生命有机体的分子，制造出自然界中并不存在的蛋白质。相关研究发表在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society, JACS）上。带有遗传信息的DNA（脱氧核糖核酸）片段被称为基因，基因使生物有机体能用氨基酸构建出蛋白质分子。DNA中有4个碱基：A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶)、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤），每三个碱基组合成一个密码子，密码子决定氨基酸的属性。生命有机体使用20种氨基酸的不同组合构建出了维持生命所需的上万种蛋白质。然而，在最新研究中，剑桥大学分子生物实验室的塞巴斯蒂安·格雷斯和詹森·陈改变了一种秀丽隐杆线虫（体长约1毫米，透明的身体内只包含1000个细胞）的基因机制，并朝其细胞中加入了自然界中并不存在的第21种氨基酸。此前，斯克利普斯研究所的科学家曾在美国《国家科学院院刊》上撰文，描述了他们如何重新安排一个密码子的三个碱基，使细胞用密码子作为指令，将一种自然界中并不存在的氨基酸加进去，但他们只使用大肠杆菌进行了实验。最新研究则是科学家成功地在动物身上进行的这项实验。结果表明，在线虫细小身体的每个细胞内产生的人造蛋白包含有一个荧光染料，这种染料在紫外线的照射下会发出桃红色的光。如果失败，不会有这种发光现象。尽管科学家们也表示，这还只是一个“原则证明性”研究。不过，詹森·陈认为，这项技术“有望改变生物学的面貌”，此后，科学家可对蛋白质的设计制造过程进行全程监控，让人造氨基酸拥有特定的新属性。该实验室从事线虫研究的马里奥·迪波诺则称：“这种方法或能应用于很多动物身上，生物学家们能使用新方法为有机体引入能被光控制的蛋白。” 詹森·陈谨慎地承认，他对最新研究“深感兴奋”。而迪波诺则将其与科学家们对绿色荧光蛋白的研究相提并论。2008年，美国科学家下村修、马丁·查尔菲、华裔化学家钱永健因为发现和研究绿色荧光蛋白（GFP）的贡献而获得诺贝尔化学奖，该蛋白现已成为当代生物科学最重要的工具。（来源：科技日报刘霞）