Cell：合成生物学壮举！让细菌进化扫描植物一样的自养生物...

，出版在《Cell》上的一篇新数据分析之中，来自巴勒斯坦人魏茨伊斯科学数据分析所的科学界们进行了紧接著小分子会生命体学壮举：他们改装了一种往往以单糖为进食的大肠杆菌，使其可以像植物一样通过吸收二氧化氮来构筑细胞。这一成果为来进行工程项目大肠杆菌将我们当成废水的产品产物为氢气、进食品或其他有用的氧化物新开了格兰德的新前景。加州大学伯克利分校的生工程学家De Sage没投身于这项数据分析，他声称这项数据分析影响极为重要。他话说：“这些进步或许最终相反我们大学教授生命体工程学的手段。”人类学家往往把世界分为两种类型的生命体：成家生命体（有机氮产物为生命体量）和异养生命体（消耗有机氧化物）。成家生命体管控着地球上的生命体量，并供应我们所无所需的进食物和氢气。更为好地理解成家栖息于的定律以及促进成家栖息于的手段对于借助于保护状况发展至关重要。向来，小分子会人类学家始终试图通过改装植物和成家大肠杆菌，从水和二氧化氮之中原材料有价值的工程学物质和氢气，因为这或许比其他途径更为价格低廉。到迄今，他们早已出乎意料结构设计了异养菌株，从而拿到了比其他手段更为低廉原材料乙醇和其他所无需的工程学物质。然而，它并不总是低廉的，这些经过工程项目改装的菌株菌株需以稳定的糖为进食，从而增加了文书工作成本。因此，魏茨伊斯科学数据分析所的小分子会人类学家Ron Milo及其一个团队最终到底否能将菌株产物为成家生命体。为此，他们更进一步结构设计了这种大肠杆菌新陈糖类的两个基本部分：总能量比如说和用来栖息于的氮源。在总能量方面，数据分析执法人员无法赋予大肠杆菌进行光合作用的灵活性，因为该全过程太过复杂。取而代之的是，他们植入了一种酶的蛋白质，使大肠杆菌能以硫酸矿（一种有机一氮氧化物）为进食。然后，它们可以将硫酸矿产物为ATP，这是细胞可以用作的总能量分子会，并让其可以用作第二批接收到的三种新酶所无需的总能量，所有这些都使其能将二氧化氮产物为糖和其他有机分子会。数据分析执法人员还让大肠杆菌往往用于新陈糖类的几种酶失活，迫使其缺少更进一步进食物栖息于。然而，这些推移本来从未归因于能够以硫酸矿和二氧化氮为进食的大肠杆菌。数据分析执法人员猜测，这些矿物质仍在被导向其自然糖类。因此，他们将一批工程项目化的菌株接种到木糖（xylose，一种有机氮的比如说）受限制的工程学恒温器之中。数据分析一个团队本来供应达300天的木糖，并提供大量的硫酸矿和10％的二氧化氮，背书够大的细胞死亡以启动趋同。在这种状况之中，与依赖xylose作为栖息于氮源的异养生命体相比，成家生命体兼具很大的抑制优势，这些成家生命体由二氧化氮作为唯一氮源原材料生命体质。数据分析执法人员用作同位素标记断定了分离出的大肠杆菌是其实的成家大肠杆菌，即二氧化氮，而不是xylose或任何其他有机氧化物背书细胞栖息于。数据分析一个团队今天报告话说，这些趋同的大肠杆菌一共拿到了11种更进一步蛋白质突变，使它们能在不进食用其他生命体的情况肉进食动物。Milo话说：“它可能话说明了了趋同是多么惊人，因为它可以相反细胞新陈糖类的基本功能。”过往始终致力于正因如此数据分析的哈佛医学院控制系统人类学家Pam Silver话说：“我对他们的出乎意料声称敬意。”科学界们之前早已开发了几十种工具来操纵菌株的蛋白质，使其归因于有所不同的氧化物，如本品和氢气。这项新数据分析意味着数据分析执法人员可以植入这些以硫酸矿为进食的成家菌株了，而硫酸矿又很易于拿到，因此，由风能和太阳能归因于的硫酸矿可以为了让工程项目大肠杆菌装配乙醇和其他氢气，或本品，如抗疟疾本品青蒿素。这是一个格兰德的前景。完整原文：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 .