叶克穷:改写大肠杆菌基因组的科学意义究竟几何

合成生物学家日前报告了迄今为止意义最为深远的一项细菌基因组重写结果:他们成功换下了大肠杆菌64个遗传密码子中的7个,并通过在55个片段中合成脱氧核糖核酸(DNA)从而减少了遗传密码子的数量,科学家们还将这些碎片组装到了另一个有功能的大肠杆菌中。 有人认为这项发表在美国《科学》杂志上的研究成果是人类设计具有新属性的生物体的重要一步;将遗传密码子从64个减少至57个,违背了自然界中已有的规律,具有“破天荒”的科学价值;科学家甚至还打算利用该项目,人工合成一个人类基因组。 我们又该如何客观看待此项工作,如今最前沿的人工合成基因工作究竟已经发展到了何种水平,针对于此,中科院生物物理所研究员叶克穷给出了答案。 首先,他认为这里有必要澄清在细菌这类低等级的生物中,人类是否已经有实力在实验室中创造出一个新的生命体。 叶克穷表示,因为包括大肠杆菌在内的原核生物的基因比较短,人类已经有过人工合成的先例。 他指出如今的这项工作只是改......阅读全文

PNAS:利用大肠杆菌合成生物学系统-发现跳跃基因的奥秘

  伊利诺伊大学香槟分校的科学家们设计了一个使用大肠杆菌的合成生物学系统,实时观察到了活细胞内的跳跃基因活动。这为理解跳跃基因机制提出了新思路。  这一研究成果公布在PNAS杂志上,由美国国家科学基金会物理前沿中心活细胞物理中心的物理学教授Thomas Kuhlman和Nigel Goldenfel

大肠杆菌生物学性状

(一)形态与染色大小0.4~0.7×1~3um,无芽胞,大多数菌株有动力。有普通菌毛与性菌毛,有些菌株有多糖类包膜,革兰氏阴性杆菌。(二)培养特性在血琼脂平板上,有些菌株产生β型溶血。在鉴别性或选择性培养基上形成有颜色、直径2~3mm的光滑型菌落。生化反应:大部分菌株发酵乳糖产酸产气,并发酵葡萄糖、

概述大肠杆菌的生物学特性

  1、理化特性  大肠杆菌是短杆菌,两端呈钝圆形,革兰阴性。有时因环境不同,个别菌体出现近似球杆状或长丝状;大肠杆菌多是单一或两个存在,但不会排列呈长链形状;大多数的大肠杆菌菌株具有荚膜或微荚膜结构,但是不能形成芽孢;多数大肠杆菌菌株生长有菌毛,其中一些菌毛是针对宿主及其他的一些组织或细胞具有黏附

-合成生物学的现实挑战

合成生物学标志性人物克雷格·文特尔 图片来源:百度图片  人们似乎正走在成为“造物主”的康庄大道上。   如今的合成生物学正成为各国争抢的科技高地。去年11月,英国政府宣布,将向相关研究机构提供2000万英镑资金,发展合成生物学技术,鼓励合成生物学技术商业化。今年2月,科学家开发出一种新

郑庆飞:从合成化学走向合成生物学

  “如果把海南岛上所有的天然橡胶都收割来用于做鞋,全中国每人一只都不够,没有合成橡胶技术,我们连鞋都不够穿。”人类今天的衣食住行能够得到满足,合成化学功不可没。   合成生物学中更多地是在使用已有的或改造过的基因模块通过工程学手段拼装、搭建一个自然界中本没有的生命体系。   合成化学功不可没

合成生物学:正在起飞的技术

  文特尔:聪明的"园丁"   生物技术有时更像人与自然交流的一种传统方式:园艺。园艺技术主要是通过修剪与嫁接。以基因为"修剪嫁接"对象的生物技术却遇到了这样的拦路虎:生命体有自己的一套方式,而不管人类"主人"有什么打算。生物技术中的"修剪"包括去除一些虽对野生生命有好处但却消耗能量,不利完成

大肠杆菌微生物学检查法

(一)细菌的分离鉴定1.标本:肠道外感染取中段尿、血液、脓液、脑脊液等,腹泻者取粪便。2.分离培养与鉴定:粪便标本直接接种肠道杆菌选择性培养基。血液需先经肉汤增菌,再转种血琼脂平板。其他标本可同时接种血琼脂平板和肠道杆菌选择性培养基。37℃孵育18~24小时后,观察菌落并涂片染色镜检。采用一系列生化

肠出血性大肠杆菌的生物学特性

  大肠杆菌是人和动物肠道中的正常菌群,一般对人无害。它有三种抗原结构,即菌体抗原(又叫O抗原)、包膜抗原(又叫K抗原)和鞭毛抗原(又叫H抗原)。  O抗原是对大肠杆菌进行分型的基础,已发现有170多种。其中一些特殊的血清型具有致病性,可引起人类感染性腹泻。引起人类感染性腹泻的大肠杆菌又可被分为5类

打破合成生物学瓶颈的新程序

  最近,研究人员创建了一种计算机程序,将向全世界打开合成生物学的一个挑战性领域。  在过去的十年中,研究人员为了开发一种技术,快速、廉价地读写DNA,以合成和操纵多肽和蛋白质,已经花费了数十亿美元的成本。  但是,当这种技术遇到重复的基因谱时会出错。这包括许多天然和合成的材料,适用范围很广,从从生

DNA新“写法”提振合成生物学

  虽然科学家能以更快的速度阅读DNA序列,但其编写DNA的能力并未跟上。那些想要的用于诸如合成生物学等领域的“定制”DNA,只能勉强对付在缓慢且昂贵的化学过程中被合成的短链。  这种情况似乎即将改变。近日,来自法国一家生物技术初创公司的研究人员在于美国旧金山举行的合成生物学会议上宣布,利用生物体内

补体激活生物学活性的合成

  补体受体存在于多种细胞.CR1(CD35),膜辅助因子蛋白(MCP,CD46)和DAF(CD55)对C3b的分解起调节作用.HRF和CD59防止在自身细胞形成攻膜复合物.CR1(CD35)在清除免疫复合物中起着作用,CR2(CD21)调节着B细胞的功能(抗体的产生),并且它也是EB病毒的受体.C

细胞外基质的生物学合成

哺乳动物中,细胞外基质的成分由成纤维细胞及成骨细胞(Osteoblast)合成,其中前者位于皮肤、肌腱及其它结缔组织中,后者位于骨骼中。胶原蛋白、非胶原糖蛋白等物质在这些细胞中被合成,并通过胞外分泌(Exocytosis)释放到其外部,在胞外完成组装。例如,胶原蛋白在组装前以原骨胶原(Procoll

蓝细菌合成生物学研究进展

  光合生物制造技术是指以光合生物为平台,将太阳能和二氧化碳直接转化为生物燃料和生物基化学品的技术,可以在单一平台、单一过程中同时取得固碳减排和绿色生产的效果。蓝细菌是极具潜力的光合微生物平台,相比较于高等植物和真核微藻,具有结构相对简单、生长快速、光合效率高、遗传操作便捷等优势,易于进行光合细胞工

-合成生物学:操纵生物制造业

  如果有一天,自然界中的各种生物可以直接用来充当生产产品的机器或者车间,那么,工业生产或许会发生翻天覆地的变化。   现如今,这一完美的构想正在逐步落地。   自从生物产业被列为国家战略性新兴产业加以培育后,生物制造业也加快了取代化工产业的步伐。而合成生物学由于能够通过人工设计和构建自然界中不

氨甲酰磷酸不同合成途径在大肠杆菌中的比较

   氨甲酰磷酸的合成具有极为重要的意义,本研究以大肠杆菌为材料,建立了细胞水平的氨甲酰磷酸检测体系。在此基础上,对氨甲酰磷酸合成的CPS Ⅱ途径与CK途径在全细胞催化水平进行了相应的比较和优化。优化后的CPS Ⅱ途径合成氨甲酰磷酸的能力优于CK途径,这为相关高附加值化合物的合成提供了一种更加高效的

英斥资2000万英镑发展合成生物学

  英国政府近日宣布,将向相关研究机构提供2000万英镑资金,发展合成生物学技术,鼓励合成生物学技术商业化。   英国商业、创新与技术部表示,这2000万英镑的资金将分别投向曼彻斯特大学、沃里克大学、诺丁汉大学、格拉斯哥大学、埃克赛特大学以及诺维奇约翰・英纳斯中心的新研究项目。这些项目致力于利用合

《Nature-Microbiology》发表合成生物学研究新工具

  过去17年里,科学家和工程师们开发了可编程的功能性活细胞合成基因电路。类似无数电子产品的集成电路,人工基因电路也能生成自定义动态、再接内生网络、感知环境刺激、生产有价值的生物分子。  合成生物学在医学和生物技术领域的应用前景非常广泛,例如狙击超级病菌、生产高级生物原料、制造先进功能性材料等等。 

我国迎来定量合成生物学发展重要契机

  作者:赵国屏、刘陈立  合成生物学从学术界“出圈”  9月底,北京香山,召开了以“定量合成生物学”为主题的学术讨论会(香山科学会议第S64次学术讨论会)。40余位在“系统生物学”、“合成生物学”、“定量生物学”等领域卓有建树的学者围绕合成生物学的基础理论研究、技术创新和工程应用以及我国在合成生物

国际顶尖合成生物学会议在深圳召开

  近日,2016年国际顶尖合成生物学系列会议之深圳分会在中科院深圳先进技术研究院召开。围绕“令生物学更易于工程化”这一合成生物学核心理念和发展趋势,大会就自动化平台、高通量DNA合成等发展热点展开深入交流。欧洲科学院院士Lionel Clarke、剑桥咨询公司Richard Hammond等十余位

多肽合成仪在生物学方面的应用

多肽合成仪用于合成各种蛋白质与多肽,进行蛋白质结构、功能以及体外相互作用、免疫学等方面的研究。下面举例说明多肽合成仪的应用。一、合成汉坦病毒核衣壳蛋白抗原多肽片段利用多肽合成仪合成汉坦病毒核衣壳蛋白(aal7~66)50个氨基酸残基的核心序列,以此为抗原,建立了新型的特异性检测抗汉坦病毒IgG和Ig

我国迎来定量合成生物学发展重要契机

合成生物学从学术界“出圈”9月底,北京香山,召开了以“定量合成生物学”为主题的学术讨论会(香山科学会议第S64次学术讨论会)。40余位在“系统生物学”、“合成生物学”、“定量生物学”等领域卓有建树的学者围绕合成生物学的基础理论研究、技术创新和工程应用以及我国在合成生物学领域的发展战略,针对“合成生物

“活材料”成合成生物学新宠儿

  生物是名副其实的建筑大师。螃蟹能装配贝壳,珊瑚能积累礁石,人体组织能建造骨骼。现在,合成生物学家可以控制整个建造过程。   来自美国MIT的研究人员近日在Nature Materials《自然—材料学》期刊上宣布,他们重组了细菌的基因回路,以建造电子和光学材料,以及它们内部的活细

湖北省合成生物学学会成立

   3月25日,湖北省合成生物学学会成立,该学会由湖北大学牵头组建。湖北省内50余家高等院校、科研院所和企业的近400名代表齐聚一堂,参加第一届一次会员代表大会,共谋学会建设,为湖北乃至全国合成生物学、生物经济发展凝智聚力。  作为生物制造产业的核心技术,合成生物学以工程化的设计理念,对生物系统进

多肽合成仪在生物学方面的应用

多肽合成仪用于合成各种蛋白质与多肽,进行蛋白质结构、功能以及体外相互作用、免疫学等方面的研究。下面举例说明多肽合成仪的应用。一、合成汉坦病毒核衣壳蛋白抗原多肽片段利用多肽合成仪合成汉坦病毒核衣壳蛋白(aal7~66)50个氨基酸残基的核心序列,以此为抗原,建立了新型的特异性检测抗汉坦病毒IgG和Ig

DNA合成仪在生物学中的应用

DNA合成仪在分子生物学领域中的应用非常广泛,大体可以概括为以下几个方面。1.合成PCR引物,DNA测序引物和杂交探针2.合成生物素标记的DNA包括生物素标记的引物用于DNA固相测序法(solid-phasesequencing),采用生物素标记的引物进行PCR扩增,再用抗生物素蛋白钓出扩增产物,由

2023合成生物学国际论坛在杭州举行

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492246.shtm 本报杭州1月7日电(记者刘茜、陆健 通讯员赵晖)从“格物致知”到“造物致知”,合成生物学将颠覆我们现有的认知。“2023合成生物学国际论坛”7日在杭州举行,中国科学院院士、天津大

MIT牛人:新技术推动合成生物学变革

  在课堂内外,美国麻省理工学院(MIT)的Joseph Jacobson教授,已经成为合成生物学新兴领域的一位倡导者和杰出人物。 作为麻省理工学院媒体实验室分子机器研究组的负责人,Jacobson的工作主要集中在开发快速合成DNA分子的技术。在2009年,他成立了Gen9公司,旨在通过为科学家提供

简述细胞外基质的生物学合成

  哺乳动物中,细胞外基质的成分由成纤维细胞及成骨细胞(Osteoblast)合成,其中前者位于皮肤、肌腱及其它结缔组织中,后者位于骨骼中。胶原蛋白、非胶原糖蛋白等物质在这些细胞中被合成,并通过胞外分泌(Exocytosis)释放到其外部,在胞外完成组装。例如,胶原蛋白在组装前以原骨胶原(Proco

关于肠出血性大肠杆菌的生物学特性介绍

  大肠杆菌是人和动物肠道中的正常菌群,一般对人无害。它有三种抗原结构,即菌体抗原(又叫O抗原)、包膜抗原(又叫K抗原)和鞭毛抗原(又叫H抗原)。  O抗原是对大肠杆菌进行分型的基础,已发现有170多种。其中一些特殊的血清型具有致病性,可引起人类感染性腹泻。引起人类感染性腹泻的大肠杆菌又可被分为5类

重点研发计划“合成生物学”重点专项填报通知

关于国家重点研发计划“合成生物学”重点专项填报2018年度项目申报书(含预算申报书)的通知   各有关单位:   根据国家重点研发计划重点专项管理工作的总体部署,由中国生物技术发展中心承担管理的国家重点研发计划“合成生物学” 重点专项2018年度项目已完成首轮评审工作,将进入项目正式申报书(含