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美國(guó)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(jì)出一種人工核糖體，它們可以像自然核糖體一樣在細(xì)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(jìn)而幫助科學(xué)家更好地理解核糖體的功能。

當(dāng)細(xì)胞產(chǎn)生蛋白質(zhì)的時(shí)候，從DNA復(fù)制出mRNA（信使核糖核酸）。核糖體的兩個(gè)亞基（由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成）一個(gè)較大、一個(gè)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(gè)亞基自動(dòng)分道揚(yáng)鑣。

研究人員對(duì)于核糖體亞基在每一個(gè)蛋白周期中都會(huì)分開又合并的情況感到很沮喪，因此他們?cè)O(shè)計(jì)出將兩個(gè)亞基永遠(yuǎn)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(jì)和屬性，并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了它的兩個(gè)亞基最終不會(huì)被分開。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)這種人工核糖體進(jìn)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(dú)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(xì)胞中形成天然核糖體具有的功能，在缺乏核糖體的細(xì)胞中，它也能支持生命的生長(zhǎng)，比如它可以在缺乏天然核糖體的細(xì)菌細(xì)胞中產(chǎn)生足夠的蛋白質(zhì)，進(jìn)而保證了細(xì)菌繼續(xù)存活。

這一事實(shí)推翻了此前科學(xué)界認(rèn)為的“核糖體兩個(gè)亞基的分開是由蛋白質(zhì)合成驅(qū)動(dòng)”的觀點(diǎn)。

研究人員認(rèn)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(jī)遇，這種探索核糖體功能的工具絕對(duì)是全新而又讓人興奮的。