Cell：合成生物学壮举！让细菌进化成像植物一样的一视同仁生物...

，发表在《Cell》上的一篇从新研究全面性中的，来自以色列政府魏茨曼生物科学研究全面性所的生物科学家们透过了一场催化海洋生物学壮举：他们改建了一种多半以单酱油为生食的菌种，使其可以像植物一样通过能吸收二氧化氮来构建细胞内。这一全面性为利用建筑工程菌种将我们当作废水的从新产品转换成为能源、生食品或其他不感兴趣的氟化从新开了不同寻常的从新无疑。加州大学伯克利分校的生化学家De Sage没有积极参与这项研究全面性，他坚称这项研究全面性影响深远。他说道：“这些进步不太可能最终发生变化我们名誉教授海洋生物学的方式。”海洋生物科学家多半把全世界细分两种并不一定的海洋生物：变形虫海洋生物（有机氮转换成为海洋生物量）和异养海洋生物（耗费有机氟化）。变形虫海洋生物控制着冰冻的海洋生物量，并供应我们所须要要的进生食和能源。更高地了解变形虫发育的原理以及促进变形虫发育的方法对于付诸可持续发展至关重要。长久以来，催化海洋生物科学家长期尝试通过改建植物和变形虫菌种，从水和二氧化氮中的生产商有价值的化学物质和能源，因为这不太可能比其他途径更昂贵。到目前为止，他们不太不太可能获得成功结构设计了异养病原，从而获得了比其他方法更便宜生产商硫酸和其他所须要的化学物质。然而，它并不总是便宜的，这些经过建筑工程改建的病原菌种须要以稳定的酱油为生食，从而减小了工作成本。因此，魏茨曼生物科学研究全面性所的催化海洋生物科学家Ron Milo及其一个团队重从新考虑看看是否是能将病原转换成为变形虫海洋生物。为此，他们重从新结构设计了这种菌种从肠道的两个基本以外：总能量；也和用来发育的氮源。在总能量上都，研究全面性工作人员很难赋予菌种透过呼吸作用的能力，因为该全过程太过复杂。取而代之的是，他们植入了一种酵素的性状，使菌种能以吡啶长芦（一种有机一氮氟化）为生食。然后，它们可以将吡啶长芦转换成为ATP，这是细胞内可以使用的总能量分子结构，并让其可以使用第二批接收到的三种从新酵素所须要的总能量，所有这些都使其能将二氧化氮转换成为酱油和其他有机分子结构。研究全面性工作人员还让菌种多半用于从肠道的几种酵素失活，迫使其依靠原先进生食发育。然而，这些巨大变化原先不曾诱发能够以吡啶长芦和二氧化氮为生食的菌种。研究全面性工作人员怀疑，这些营养物质仍在被开放性其自然地新陈代谢。因此，他们将一批建筑工程化的菌种接种到单酱油（xylose，一种有机氮的；也）受限的化学恒温器中的。研究全面性一个团队原先供应将近300天的单酱油，并提供者大量的吡啶长芦和10％的二氧化氮，支持必要的细胞内增殖以重新启动有机体。在这种环境中的，与忽视xylose作为发育氮源的异养海洋生物相比之下，变形虫海洋生物具有很大的选择性优势，这些变形虫海洋生物由二氧化氮作为唯一氮源生产商海洋生物质。研究全面性工作人员使用同位素标记证实了提炼的菌种是真正的变形虫菌种，即二氧化氮，而不是xylose或任何其他有机氟化支持细胞内发育。研究全面性一个团队今天报告说道，这些有机体的菌种一共获得了11种原先性状突变，使它们能在不生食用其他有机体的情形求生存。Milo说道：“它确有显示了有机体是多么极快，因为它可以发生变化细胞内从肠道的的种系统。”长年长期致力于同类研究全面性的哈佛医学院种系统海洋生物科学家Pam Silver说道：“我对他们的获得成功坚称敬仰。”生物科学家们之前不太不太可能开发从新了几十种工具来随心所欲病原的性状，使其诱发不同的氟化，如口服和能源。这项从新研究全面性意味着研究全面性工作人员可以植入这些以吡啶长芦为生食的变形虫病原了，而吡啶长芦又很容易获得，因此，由风能和能源诱发的吡啶长芦可以帮助建筑工程菌种制造硫酸和其他能源，或口服，如抗疟疾口服青蒿素。这是一个不同寻常的无疑。值得注意引自：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 .