科學(xué)家開發(fā)出制造轉(zhuǎn)基因生物安全方法

大鼠elisa定量檢測(cè)試劑盒自然》近日發(fā)表的兩篇論文描述了制造轉(zhuǎn)基因生物（GMOs）的新方法，用這種方法研發(fā)出的轉(zhuǎn)基因生物的生長(zhǎng)依賴于人工合成的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而可以避免在野外環(huán)境的意外生長(zhǎng)和擴(kuò)散。這些策略被認(rèn)為有潛力提高那些考慮部署在開放系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)基因生物的安全性。
轉(zhuǎn)基因生物有許多實(shí)際用途，包括生產(chǎn)藥品和燃料；在開放系統(tǒng)中部署轉(zhuǎn)基因生物，例如使用轉(zhuǎn)基因微生物去除一個(gè)污染區(qū)域污染物的生物治理，需要魯棒控制保證其在開放系統(tǒng)中的部署。雖然已設(shè)計(jì)出一些控制生長(zhǎng)的安全措施，如使這些微生物依賴某些天然營(yíng)養(yǎng)素才能生長(zhǎng)，或者在它們的基因中插入“切斷開關(guān)”，但這些方法都可能因?yàn)槲⑸镏g的營(yíng)養(yǎng)共生或者變異失去效果。
《自然》中描述的兩種新的制造策略讓轉(zhuǎn)基因生物只能在有人工合成的氨基酸存在的情況下生長(zhǎng)，氨基酸是一種構(gòu)建生命的基本單元。美國(guó)耶魯大學(xué)Farren Isaacs及其同事制造了一系列依賴人工合成的氨基酸的轉(zhuǎn)基因生物，這些生物的多個(gè)必需基因的表達(dá)都需要人工合成的氨基酸。
在另外一項(xiàng)研究中，哈佛醫(yī)學(xué)院George Church與研究團(tuán)隊(duì)重新設(shè)計(jì)了一個(gè)轉(zhuǎn)基因生物中的必需酶，使得這種轉(zhuǎn)基因生物的代謝依賴人工合成的氨基酸，對(duì)于必需酶的基因改變遍布整個(gè)基因組，讓去除改變的基因序列更困難。在這兩篇論文描述的情況中，如果沒有合成的氨基酸，生物體都無(wú)法使用替代營(yíng)養(yǎng)素作為補(bǔ)充，而且似乎能抵御改善生物體野外生存能力的突變，這要?dú)w功于多個(gè)位點(diǎn)的遺傳修飾。