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科学家使用人工智能。重新设计微生物的机器,使其在没有关键生命成分的情况下发挥作用
尽管研究人员没有创造出在没有关键构建模块的情况下也能发挥作用的完整细胞,但这些发现代表了合成生物学的一大进步,并让我们了解地球上最早的生物体可能是如何生活的
来源:《航空与航天杂志》科学家使用人工智能。重新设计微生物的机器,使其在没有关键生命成分的情况下发挥作用
尽管研究人员没有创造出在没有关键构建模块的情况下也能发挥作用的完整细胞,但这些发现代表了合成生物学的一大进步,并让我们了解地球上最早的生物体可能是如何生活的
地球上几乎所有的生命都是由同一套 20 个构建单元(称为氨基酸)构建蛋白质。有些生物体有额外的一到两个,但没有一个生物体的数量更少。现在,研究人员已经利用人工智能对细菌进行了重新设计,使其一些关键机制(而不是整个微生物)可以在缺少氨基酸的情况下发挥作用。
这项研究发表在 4 月 30 日的《科学》杂志上,表明蛋白质可以被修剪并保持稳定。这些发现为合成生物学领域的研究铺平了新的途径,并使科学家能够了解早期生命可能是什么样子。
“这是一项巨大的杰作,”未参与这项研究的加州理工学院合成生物学家王凯航 (Kaihang Wang) 对《自然》杂志的埃利·多尔金 (Elie Dolgin) 说道。但是,他指出,“这是创造一个以减少的氨基酸组运行的细胞的伟大旅程的第一步”。
多年来,哥伦比亚大学的合成生物学家 Harris Wang 一直对生物体能否在少于 20 种氨基酸的情况下生存感到好奇。 《科学美国人》的 Jacek Krywko 报道说,地球上最早的生命形式可能依赖于一组更简单的构建模块。
因此,王和他的同事首先评估了哪些氨基酸可以从蛋白质中去除。他们选择异亮氨酸,因为它可以被结构相似的氨基酸缬氨酸或亮氨酸取代。然后,他们将基因引入大肠杆菌中,在微生物核糖体中一些最重要的蛋白质中用缬氨酸或亮氨酸取代了异亮氨酸。这些重要的细胞器就像生产蛋白质的微型工厂。
就在那时,研究人员决定转向人工智能。
