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2019年05月17日

合成DNA助抗病
全改造基因生物面世

這大腸桿菌是全球首個DNA經全面重新設計的生物。

英國劍橋大學團隊前日宣佈,耗時兩年成功合成一組具有完整和全新設計脫氧核糖核酸(DNA)的微生物,是全球首例,將基因生物科技推進一大步,有望應用於醫藥用途,增強人體抗病能力。

研究刊於英國最新一期《自然》期刊,由劍橋大學分子生物學家、被譽為行內新星的Jason Chin帶領,團隊鎖定在泥土和人類腸胃常見的大腸桿菌(E Coli)為對象,仔細研究和重新設計它的DNA,然後在實驗室環境中,以化學物逐一合成出新的基因組,逐一加進原生大腸桿菌中,取代它原來的基因組合。

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可防病毒擴散

經過兩年努力,科學家在去年底完成合成過程,合成版桿菌活動較原版緩慢,但持續生長,確定實驗成功,團隊將之命名為「Syn61 」;成員在過程中為桿菌基因作了18,000多個改動,主要簡化了桿菌基因指令,針對其中三組負責製造絲胺酸、促進新陳代謝的遺傳密碼,簡稱TCG,用另一組AGC取而代之;合成出來的「Syn61」比原版桿菌長,基因基本組達400萬對,羅列出來足足印滿970頁A4白紙,是有史以來科學家最大的一組合成「創作」。

Jason Chin對成果亦感驚喜:「開始時完全不知道是否可能合成出如此龐大、變數如此多的基因組。」他相信DNA經過改造的微生物,可防病毒在體內擴散,有助研究和製作出抗病毒需要的藥物和酶素,事實上生化藥業已經在用大腸桿菌製造胰島素治療糖尿病,以及其他治療眼疾和癌症藥物。

2010年合成出肺炎絲狀支原體基因組的美國科學團隊之一哈欽森(Clyde Hutchison),大讚英國同行的研究成果,「實驗取代的基因組數目,是目前所知規模最大的」。美國當年的實驗中,合成出肺炎支原體的基因組合只有約100萬對,DNA亦沒有被大幅更動。

不過,劍橋的成果可能很快被打破,因倫敦皇家學院正加緊研究合成酵母,其中一名合成生物研究員埃利斯(Tom Ellis)大方讚賞同行:「他們將合成基因組提升到另一層面,所做的基因碼變動亦是目前最多的。」對於合成版桿菌生長不如原版快速,埃利斯說:「經過這麼多改動後仍能生長已教人驚訝。」
英國《衞報》

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