據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)近日報(bào)道，英國科學(xué)家開發(fā)出一種新方法，可以將微生物工廠新組件的制作時(shí)間從原來的2天縮短為6個(gè)小時(shí)。研究人員認(rèn)為，這向新工業(yè)革命更加逼近了一步，可以為生物工廠批量生產(chǎn)組件，進(jìn)而推動(dòng)合成生物學(xué)的實(shí)際應(yīng)用，其中包括為患者提供更好的給藥方式，提高從深層地下采掘礦產(chǎn)的產(chǎn)量，促進(jìn)生物燃料生產(chǎn)等。
帝國理工學(xué)院合成生物學(xué)和創(chuàng)新中心共同主任保羅??弗雷蒙特教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，2月1日在《核酸研究》雜志上發(fā)表論文指出，在工業(yè)革命之前大多數(shù)產(chǎn)品由手工制作，因而生產(chǎn)效率低、成本昂貴且產(chǎn)量有限。目前合成生物學(xué)領(lǐng)域也正處在一個(gè)類似的關(guān)鍵時(shí)期，必須從零測試和制作每一個(gè)組件，耗時(shí)很長。而新方法能夠大大加快生物組件的生產(chǎn)和測試速度。
科學(xué)家利用DNA制造組件，并將之注入載體細(xì)胞內(nèi)以構(gòu)建生物工廠。但目前合成生物學(xué)發(fā)展所遇到的一個(gè)主要障礙是缺乏構(gòu)建各種新型生物工廠的組件。現(xiàn)有的組件制造方法相當(dāng)耗時(shí)，科學(xué)家必須在細(xì)胞內(nèi)對DNA進(jìn)行重組，并觀察其是否能正常工作。弗雷蒙特團(tuán)隊(duì)所設(shè)計(jì)的方法不需要對DNA進(jìn)行重組，可利用現(xiàn)成組件建立大型新實(shí)驗(yàn)室，并據(jù)此構(gòu)建更為先進(jìn)的生物工廠。
該中心的詹姆斯??查佩爾說：“合成生物學(xué)的主要目標(biāo)之一就是發(fā)現(xiàn)一種能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化的新工藝，批量生產(chǎn)各種生物工廠，這有助于釋放合成生物學(xué)的潛能，使之更好地造福社會。我們提供的開發(fā)新組件快捷方法，朝著更接近這一目標(biāo)邁進(jìn)了一步。”
重組后的DNA會編碼一種信息，經(jīng)由信使核糖核酸（mRNA）傳遞給細(xì)胞的生產(chǎn)工廠，即核糖體。核糖體將遺傳信息翻譯成指揮細(xì)胞發(fā)揮作用的指令。研究人員首次證實(shí)這一方法在細(xì)胞之外的試管內(nèi)同樣可以獲得成功。
在試管內(nèi)重組DNA的優(yōu)點(diǎn)是，科學(xué)家能夠開發(fā)類似細(xì)胞的環(huán)境，同時(shí)測試多種重組DNA，從而加快組件生產(chǎn)過程。下階段的研究工作是增加該方法所需的組件類型和設(shè)計(jì)，此外科學(xué)家還打算開發(fā)一種方法，使用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)整個(gè)工藝的自動(dòng)化。
帝國理工學(xué)院合成生物學(xué)和創(chuàng)新中心的另一位共同主任理查德??凱特尼教授指出，英國政府認(rèn)為合成生物學(xué)具有創(chuàng)造新產(chǎn)業(yè)和就業(yè)機(jī)會的潛力，該中心正在執(zhí)行一項(xiàng)為多個(gè)產(chǎn)業(yè)部門開發(fā)應(yīng)用技術(shù)的研究計(jì)劃，上述研究成果只是該計(jì)劃的一部分。