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科學家建立精簡,寡情的大腸桿菌

Published on May 3, 2006 at 8:08 AM · No Comments

通過剝離其遺傳物質的大片的大腸桿菌基因組 - 數百顯然無關緊要的基因 - 威斯康星大學的研究人員隊伍創造了一個精簡和寡情版本的細菌,是現代生物學和行業的主力。

這項壯舉, 科學 ,在雜誌上報導表明,科學家可以在不損害其基本功能的情況下精確,大規模的對生物體的遺傳變異。它代表著一些在一個被稱為合成生物學,那裡的研究人員能夠以前所未有的方式塑造的細菌和病毒的整個基因組的新的科學領域的第一個硬盤的結果。

工作承諾,使大腸桿菌得多研究和工業用途的可塑性比現在。例如,它可能允許有用的蛋白質和藥物,在系統依賴於以前無法實現的大規模生產運行的軋機微生物實驗室菌株。

“我們正在大腸桿菌的本質,說:”馮檢基布拉特納, 一個威斯康星-麥迪遜大學的遺傳學教授和新的科學報告的資深作者。

據布拉特納,在一系列的實驗逐步,略多於 15%的大腸桿菌基因組中被刪除的科學家減去一次最多為 82000個鹼基對。儘管有這樣的大段,從它們的基因組中刪除的DNA,由此產生的大腸桿菌細胞,保留其正常的生理功能。

等大量的DNA切除的有機體的健康沒有任何影響,顯然反映了細菌的傾向,容易交流和積累大塊的時間比從其他生物體的遺傳物質。

發生的現象,稱為水平轉移,當細菌從其他來源獲得,如病毒,可能感染細菌,並賦予的遺傳物質不是本地的有機體,DNA。

大腸桿菌基因組包庇顯然是借來的​​遺傳物質的大量成為顯而易見的,當研究人員比較了兩個類型的布拉特納的實驗室,實驗室菌株和大腸桿菌 O157大腸桿菌以前測序的基因組:H7,有時會發生的應變在食品和sickens人。

“很明顯,不同菌株有許多共同點,解釋說:”蓋伊賓吉三,威斯康星大學麥迪遜分校的科學家和一個新的科學報告的合著者。 “但這些大延伸(DNA)的每個有機體所特有的。”

布拉特納說:“這是真的,顯然,​​這些從橫向轉移源有良性應變和致病株之間的巨大差異。”

即使是實驗室菌株本身的基因組,賓吉指出,經歷了自1924年以來,當它被作為模式生物的科學家選定的基因變化。

布拉特納估計,大腸桿菌基因組包含多達 1000不必要的基因。 “這些基因利用能量,使其難以在實驗室做的東西。”

大腸桿菌是經常在實驗室中的遺傳操縱。它也是操縱基因在工業大規模生產藥物和有用的蛋白質,更大容量。 [G1]的,但一些嘗試克隆基因的利息或在大腸桿菌中的實用程序,使這些產品經常被挫敗。威斯康星州的研究結果表明,一些微生物的基因組中的多餘 DNA干擾這些努力,利用大腸桿菌,使一些產品。

該精簡的大腸桿菌基因組中,威斯康星州的科學家指出,產量的細菌,不需要額外的照顧和餵養在實驗室裡,任何模型生物體或生物體用於大規模生產生物製品的一個重要特徵。

據布拉特納,大腸桿菌基因組的變化與手術的精度完成。新的工具,他說,作出它可能以使批發變化以合理方式的基因組:“我們知道,在設計上,做它第一例的一個基因組精確的,大規模的變化。 “。

此外布拉特納和賓吉,科學論文的作者包括Gyorgy Posfai,塔馬斯費赫爾,Kinga Umenhoffer和生物化學研究所,匈牙利塞格德Kolisnychenko Vitaliy; M.弗里德里希洛弗勒研究院,德國 Keil公司的岡瑟; Shamik S.夏爾馬和Sarah W. Harcum克萊姆森大學;巴菲斯塔爾和莫妮卡 - 阿魯達甲蟲基因組學,麥迪遜;和威斯康星大學麥迪遜分校的大衛弗里施和Valerie Burland。

http://www.wisc.edu