Cell:合成生物学壮举!让细菌进化成像植物一样的内生生物...

2022-02-14 15:05:45 来源:
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,发表在《Cell》上的一篇新学术研究之中,来自以色列魏茨曼社会科学学术研究之中心的研究小组们进行时了连串化学合成微生物学壮举:他们新建了一种上会以单糖为生食的寄生虫,使其可以像变种一样通过转成成二氧化磷来紧密结合细胞会。这一成果为利用施工寄生虫将我们视为排泄物的产品转成为燃油、药品或其他感兴趣的衍生物新建了格兰德的新脆弱性。加州大学伯克利分校的生施工学家De Sage没有参与这项学术研究,他表示这项学术研究受到影响深远。他说是:“这些退步可能最终改变我们教授微生物施工学的方式。”微学家上会把世界分为两种类型的微生物:清心微生物(有机磷转成为生态管理系统)和异养微生物(耗用有机衍生物)。清心微生物控制着地球上的生态管理系统,并储藏我们所需要的生食物和燃油。愈来愈好地了解清心植被的原理以及促进清心植被的新方法对于做到可持续发展至关重要。长期以来,化学合成微学家长期以来试图通过新建变种和清心寄生虫,从水和二氧化磷之中生产厂有价值的施工学物质和燃油,因为这可能比其他途径愈来愈低价。到此前,他们仍然取得成功新设计了异养抗生素,从而授予了比其他新方法愈来愈廉价生产厂乙醇和其他所需的施工学物质。然而,它并不总是廉价的,这些经过施工新建的抗生素抗生素必须以平稳的糖为生食,从而减低了工作效益。因此,魏茨曼社会科学学术研究之中心的化学合成微学家Ron Milo及其的团队决定进去有否能将抗生素转成为清心微生物。为此,他们重新新设计了这种寄生虫消化的两个基本部分:动能比如说是和用来植被的磷源。在动能方面,学术研究职员不会赋予寄生虫进行时光合作用的能力,因为该过程太过复杂。在此之后的是,他们显像了一种酶的基因,使寄生虫能以硫酸长芦(一种有机一磷衍生物)为生食。然后,它们可以将硫酸长芦转成为ATP,这是细胞会可以使用的动能底物,并让其可以使用第二批接收到的三种新酶所需的动能,所有这些都使其能将二氧化磷转成为糖和其他有机底物。学术研究职员还让寄生虫上会用做消化的几种酶失活,迫使其依靠新的生食物植被。然而,这些转变最初未有消除能够以硫酸长芦和二氧化磷为生食的寄生虫。学术研究职员怀疑,这些营养物质仍在被应运而生其自然代谢。因此,他们将一批施工化的抗生素接种到甘油酯(xylose,一种有机磷的比如说是)一般来说的施工学恒温器之中。学术研究的团队最初储藏约300天的甘油酯,并提供大量的硫酸长芦和10%的二氧化磷,支持足够的细胞会增殖以启动灵长类。在这种环境之中,与依赖xylose作为植被磷源的异养微生物比起,清心微生物具较大的胺类优势,这些清心微生物由二氧化磷作为唯一磷源生产厂微生物质。学术研究职员使用放射性元素标记属实了提取的寄生虫是其实的清心寄生虫,即二氧化磷,而不是xylose或任何其他有机衍生物支持细胞会植被。学术研究的团队今天报告说是,这些灵长类的寄生虫总共授予了11种新的基因突变,使它们能在不生食用其他有机体的意味着生存。Milo说是:“它不太可能辨识了灵长类是多么惊人,因为它可以改变细胞会消化的基本功能。”长年长期以来致力于都有学术研究的哈佛医学院管理系统微学家Pam Silver说是:“我对他们的取得成功表示敬意。”研究小组们之前仍然开发了几十种工具来驱使抗生素的基因,使其消除不尽相同的衍生物,如药物和燃油。这项新学术研究理论上学术研究职员可以显像这些以硫酸长芦为生食的清心抗生素了,而硫酸长芦又很容易授予,因此,由风能和发电消除的硫酸长芦可以帮助施工寄生虫制造乙醇和其他燃油,或药物,如抗黄热病药物青蒿素。这是一个格兰德的脆弱性。原始出处:Shmuel Gleizer, Roee Ben-Nissan ,Ron Milo ,et al.Conversion of Escherichia Coli to Generate All Biomass Carbon From CO 2.Cell . 179 (6), 1255-1263.e12 2019 Nov 27 .PMID: 31778652 DOI: 10.1016/j.cell.2019.11.009 .
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