在实验室中“合成”生命

　　

（生物通编译）在两个各自独立的研究小组分别制造了一种“合成”生命：在这种“合成”细菌的蛋白质组成中含有一种自然生物都没有的氨基酸。这项工作开启了分子生物学的新方向，使研究人员可以利用生命从未使用过的氨基酸来合成药物或者蛋白。

生命是严格而精确的。虽然化学家可以制造数百种氨基酸，但是有机体只采用其中的20个。研究人员一直希望可以用这些氨基酸制造新的特性的蛋白。虽然在试管中可以用化学方法将非自然氨基酸连接到tRNA上，再通过核糖体将其加到蛋白链上，但是在有活体生命中进行这样的过程曾被证明是不可能的，直到现在。

在活的有机体中，是由氨基乙酰tRNA合成酶（aaRSs）将氨基酸连接到对应的tRNA上的。由化学家Peter Schultz通过遗传工程造出一种aaRS，可以将一种非自然氨基酸（O-methyl-L-tyrosine)连到tRNA上。同时研究人员设计了相应的tRNA，能识别一个特殊的密码——他们将这个密码插入到一个基因中，使大肠杆菌翻译机制能识别这个信号并插入那个特殊的氨基酸。结果非常成功：在遇到对应的特殊密码时，这个外来的氨基酸成功地插入正常的氨基酸序列中，效率接近100%。

由法国的化学生物学家（chemical biologist）Paul Schimmel则采用了另外一种方法。将近一半的aaRSs有校正功能，可以重复验证tRNA上结合的是对应的氨基酸，当发现错误时就会切去错误的氨基酸，让tRNA重新结合正确的氨基酸。所以Schimmel简单诱变一个aaRS的校正功能区，使之可以将非自然氨基酸结合到tRNA上。

这项研究是一个重要的里程碑。最初的影响可以在新型药物和新型材料方面，但同时它也影响到我们对人类起源和生命探索的研究。这种技术已经处在改变生命形式的边缘。科学家们都认为，生物补充能力将为我们研究地球生命如何开始及如何进化等问题提供新的途径。它也可能帮助我们知道外星生命是否遵循不同的生物规则。正在美国航天和宇宙航行局进行天体物理学研究的一位生物化学家说，因为这项工作为制造生物组织提供了工具，所以它可能会成为“走向人造生命的第一步”。Paul Schimmel同意，对于生命系统的先进理解将在药物、技术和太空生物学研究方面更有用处，这种价值要超过他所能想像出的任何危险。（版权所有）