Cell：合成生物学壮举！让细菌进化成像植物一样的成家生物...

，发表在《Cell》上的一篇取而代之分析当中，来自以色列魏茨曼科学研究分析所的科学研究家们进行了一场小分子药理学学本世纪：他们改造了一种不一定以单冬瓜为食的病菌，使其可以像植物学一样通过吸收甲烷来构建细胞。这一成果为利用二期工程病菌将我们视之为废物的其产品转化成为氢气、食品或其他感兴趣的氧化物增辟了难以置信的取而代之前途。加州大学伯克利分校的生分析化学家De Sage很难直接参与这项分析，他问到这项分析影响深远。他却说：“这些技术革取而代之有可能终究改变我们博士药理学分析化学的方式。”药理学学家不一定把21世纪分为两种类型的药理学：自理药理学（有机磷转化成为人为）和异养药理学（能量消耗有机氧化物）。自理药理学控制着地球上的人为，并储备我们所只能的饲料和氢气。愈来愈好地理解自理植被的原理以及促进自理植被的方法对于实现可持续发展至关重要。向来，小分子药理学学家以前试图通过改造植物学和自理病菌，从水和甲烷当中生产令人吃惊的分析化学物质和氢气，因为这有可能比其他唯一可愈来愈较贵。到现阶段，他们已经成功设计了异养细菌，从而赢取了比其他方法愈来愈大众化生产乙醇和其他所才可的分析化学物质。然而，它并不总是大众化的，这些经过二期工程改造的细菌病原必须以安定的冬瓜为食，从而增加了文书工作成本。因此，魏茨曼科学研究分析所的小分子药理学学家Ron Milo及其他的团队决定看看是否能将细菌转化成为自理药理学。为此，他们重取而代之设计了这种病菌取而代之陈细胞内的两个基本大多：热能来源和用来植被的磷源。在热能总体，分析部门只能赋予病菌进行光合作用的能力，因为该过程太过复杂。取而代之的是，他们移除了一种核冬瓜体的基因，使病菌能以甲酸醋（一种有机一磷氧化物）为食。然后，它们可以将甲酸醋转化成为ATP，这是细胞可以使用的热能化学键，并让其可以使用第二批交还到的三种取而代之核冬瓜体所才可的热能，所有这些都使其能将甲烷转化成为冬瓜和其他有机化学键。分析部门还让病菌不一定用于取而代之陈细胞内的几种核冬瓜体失活，迫使其依靠取而代之的饲料植被。然而，这些变化最初未有造成能够以甲酸醋和甲烷为食的病菌。分析部门怀疑，这些水分仍在被举例来说其大自然细胞内。因此，他们将一批二期工程化的病原疫苗到木冬瓜（xylose，一种有机磷的来源）一般来却说的分析化学恒温器当中。分析他的团队最初储备共约300天的木冬瓜，并提供大量的甲酸醋和10％的甲烷，大力支持足够的细胞增殖以叫停形态。在这种环境当中，与缺少xylose作为植被磷源的异养药理学相比，自理药理学具有不小的选择性优势，这些自理药理学由甲烷作为唯一磷源生产药理学质。分析部门使用同位素标示出证实了分离出来的病菌是真正的自理病菌，即甲烷，而不是xylose或任何其他有机氧化物大力支持细胞植被。分析他的团队今天报告却说，这些形态的病菌总共赢取了11种取而代之的基因突变，使它们能在不食用其他有机体的情况下生存。Milo却说：“它确实显示了形态是多么极高，因为它可以改变细胞取而代之陈细胞内的功能。”多年来以前致力于除此以外分析的哈佛医学院系统药理学学家Pam Silver却说：“我对他们的成功问到敬意。”科学研究家们早先已经开发了几十种工具来操控细菌的基因，使其造成多种不同的氧化物，如口服和氢气。这项取而代之分析意味着分析部门可以移除这些以甲酸醋为食的自理细菌了，而甲酸醋又很不易赢取，因此，由风能和太阳能造成的甲酸醋可以帮助二期工程病菌制造乙醇和其他氢气，或口服，如抗疟疾口服青蒿素。这是一个难以置信的前途。值得注意典故：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 .