新方法有助于推进合成生物学引发的“工业革命”
科技日报,2013-02-04
据每日科学网近日报道，英国科学家开发出一种新方法，可以将微生物工厂新组件的制作时间从原来的2天缩短为6个小时。研究人员认为，这向新工业革命更加逼近了一步，可以为生物工厂批量生产组件，进而推动合成生物学的实际应用，其中包括为患者提供更好的给药方式，提高从深层地下采掘矿产的产量，促进生物燃料生产等。
帝国理工学院合成生物学和创新中心共同主任保罗·弗雷蒙特教授领导的研究团队，2月1日在《核酸研究》杂志上发表论文指出，在工业革命之前大多数产品由手工制作，因而生产效率低、成本昂贵且产量有限。目前合成生物学领域也正处在一个类似的关键时期，必须从零测试和制作每一个组件，耗时很长。而新方法能够大大加快生物组件的生产和测试速度。
科学家利用DNA制造组件，并将之注入载体细胞内以构建生物工厂。但目前合成生物学发展所遇到的一个主要障碍是缺乏构建各种新型生物工厂的组件。现有的组件制造方法相当耗时，科学家必须在细胞内对DNA进行重组，并观察其是否能正常工作。弗雷蒙特团队所设计的方法不需要对DNA进行重组，可利用现成组件建立大型新实验室，并据此构建更为先进的生物工厂。
该中心的詹姆斯·查佩尔说：“合成生物学的主要目标之一就是发现一种能够实现工业化的新工艺，批量生产各种生物工厂，这有助于释放合成生物学的潜能，使之更好地造福社会。我们提供的开发新组件快捷方法，朝着更接近这一目标迈进了一步。”
重组后的DNA会编码一种信息，经由信使核糖核酸（mRNA）传递给细胞的生产工厂，即核糖体。核糖体将遗传信息翻译成指挥细胞发挥作用的指令。研究人员首次证实这一方法在细胞之外的试管内同样可以获得成功。
在试管内重组DNA的优点是，科学家能够开发类似细胞的环境，同时测试多种重组DNA，从而加快组件生产过程。下阶段的研究工作是增加该方法所需的组件类型和设计，此外科学家还打算开发一种方法，使用机器人实现整个工艺的自动化。
帝国理工学院合成生物学和创新中心的另一位共同主任理查德·凯特尼教授指出，英国政府认为合成生物学具有创造新产业和就业机会的潜力，该中心正在执行一项为多个产业部门开发应用技术的研究计划，上述研究成果只是该计划的一部分。（郑焕斌）
