美國伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校和西北大學(xué)的研究人員設(shè)計出一種人工核糖體，它們可以像自然核糖體一樣在細胞內(nèi)部產(chǎn)生蛋白質(zhì)和酶。該方法可用于生產(chǎn)新型藥物和下一代生物材料，進而幫助科學(xué)家更好地理解核糖體的功能。
當(dāng)細胞產(chǎn)生蛋白質(zhì)的時候，從DNA復(fù)制出mRNA（信使核糖核酸）。核糖體的兩個亞基（由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成）一個較大、一個較小，它們與mRNA共同作用，構(gòu)成轉(zhuǎn)錄過程中組裝蛋白質(zhì)的一種功能單位。一旦蛋白質(zhì)分子完成，核糖體的兩個亞基自動分道揚鑣。
研究人員對于核糖體亞基在每一個蛋白周期中都會分開又合并的情況感到很沮喪，因此他們設(shè)計出將兩個亞基永遠鏈接在一起的方案。在發(fā)表于最近一期《自然》雜志中的研究論文中，研究人員描述了被稱為“Ribo-T”的人工核糖體的設(shè)計和屬性，并重點強調(diào)了它的兩個亞基最終不會被分開。
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報道，在實驗室中對這種人工核糖體進行操控，可以讓它們做一些自然核糖體做不到的事情——生產(chǎn)具有獨特功能的聚合物以深入探索核糖體功能，或許某天還能生成非生物聚合物。
令人驚喜的是，人工核糖體不僅可以在細胞中形成天然核糖體具有的功能，在缺乏核糖體的細胞中，它也能支持生命的生長，比如它可以在缺乏天然核糖體的細菌細胞中產(chǎn)生足夠的蛋白質(zhì)，進而保證了細菌繼續(xù)存活。
這一事實推翻了此前科學(xué)界認為的“核糖體兩個亞基的分開是由蛋白質(zhì)合成驅(qū)動”的觀點。
研究人員認為，新的人工核糖體制造方法為合成生物學(xué)和生物分子工程提供了良好的發(fā)展機遇，這種探索核糖體功能的工具絕對是全新而又讓人興奮的。
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