将大肠杆菌改造成化合物的“绿色加工厂”（图）

　　

[生物通讯]利用大肠杆菌，一组科学家使无污染化学生产的梦想向现实迈进了一大步。用糖粉培养大肠杆菌，它们很快就能用于生产医药以及其它复杂分子，而不会对环境造成任何污染。

大多数复杂分子如药物、香精以及日常所用的调味品等都是从植物、真菌和海洋无脊椎动物动物等提炼出来的。对于其中许多化合物，化学工程师们已经找到大量合成的办法，但错综复杂的反应需要昂贵的材料，而且还常常会产生有毒的副产物。最近几年，科学家已尝试通过转移负责化学物质产生的编码基因的方法将快速生长的细菌变为化学工厂。但这并非易事，因为转移基因通常与细菌自身的代谢系统不调和。

加州大学伯克利分校的分子生物学家Jay Keasling和他的同事在6月1日期的《自然生物技术》杂志上报道，他们已成功克服了这[AD340X300]个障碍。为防止大肠杆菌的遗传控制机制干扰化学物质的合成，他们为一种复杂分子重建了一个完整的、自给自足的代谢通路，并将其插入到大肠杆菌中。这个独立工作的分子装配线由10个编码允许大肠杆菌将一种复杂分子的基本单位组装起来的基因构成，这些基因分别来自一种植物、酵母和另一种细菌。最终的产物是artemisinin的前体分子，artemisinin是非洲疟疾寄生虫仍然完全敏感的少数药物之一。目前这种方法生产artemisinin的成本效率仍显稍低，但Keasling表示他将很快实现让这个大肠杆菌系统以疟疾横行的发展中国家可承受的价格生产工业级质量的artemisinin。而且，通过替换几个基因，这些大肠杆菌还可能生产任何类异戊二烯类化合物，这是一类多种多样的天然化合物。

“这的确是一次飞跃。”罗德岛布朗大学的生化学家David Cane说。Cane指出这种方法只限于生产编码基因已知的天然化合物，但他补充说既是如此能生产的化合物种类就已经够多了。（生物通编译）