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最近的《Science》杂志发表了美国斯坦福大学教授Christina Smolke利用酿酒酵母合成鸦片类物质蒂巴因和氢可酮的研究工作。个人觉得这项工作有以下点值得探讨:
1.这是合成生物技术、合成生物学和代谢工程研究领域中具有标志性意义的一项工作。作者将来源于老鼠、细菌、酵母和三种罂粟的21个基因(蒂巴因)、23个基因(氢可酮)组装并在酵母中活性表达,是至今在酵母中完成的引入基因最多、基因种类最多的一项工作,堪称酵母工程化改造的吉尼斯纪录。相信在不久的将来,有科研人员会打破这个纪录。
2.酶的修饰、表达难度堪称酵母之最。对多个酶的位点进行突变,domain修饰,提高酶的活性。其中,对SalSyn的表达修饰很有意思和借鉴意义。原始的SalSyn酶在酵母中不能正确的糖基化和附着在内质网膜上,因而不能有效发挥功能。最终,作者通过杂合两段不同来源的SalSyn片段解决了活性的问题。以前一直认为酶的糖基化离酵母工程化修饰很远,这项研究启发我们,在很多的case中特别是将高等生物来源的基因在酵母中进行表达,需要密切关注酶的表达后修饰如糖基化、脂化。
3.论文涉及的公共安全、伦理、科技问题引人深思。产鸦片的酵母菌种存在很大的安全隐患,菌株的产量尽管不是很高,但是如果落入危险分子手中,并进行进一步的改造,有可能变成鸦片生产的“细胞工厂”,后患无穷。因此科学研究的范围是否应该立法,以法律的形式进行约束,控制风险;科研的研究是否更多的引入公众参与,公众对科研的工作进行监督和管理等等问题,都是这项工作带给人们的思考。
初次抛砖引玉,望各位批评指正!
原文链接:http://www.sciencemag.org/content/early/2015/08/12/science.aac9373.short
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GMT+8, 2024-12-21 20:15
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