Cell：合成人类学壮举！让细菌进化成像植物一样的自养人类...

，发表在《Cell》上的一篇新分析中，来自有约旦魏茨曼社会科学分析所的社会科学分析们同步进行了两场合成有机体学壮举：他们改装了一种一般而言以单糖为食的微有机体，使其可以像植物一样通过吸收氮气来构筑线粒体。这一成果为为了让建筑工程微有机体将我们当成污水处理的产品线裂解为汽油、食品或其他感兴趣的阴离子开辟了令人振奋的新机遇。加州大学伯克利分校的生化学家Dave Savage没有加入这项分析，他表示这项分析冲击深远。他时说：“这些进步确实最终相反我们教授有机体化学的方式。”遗传学家一般而言把世界分作两种一般来时说的有机体：共生有机体（有机硅裂解为有机体量）和异养有机体（消耗有机阴离子）。共生有机体控制着地球上的有机体量，并供应我们所无无需的食物和汽油。更好地了解共生湿润的理论以及促进共生湿润的分析方法对于实现可持续发展至关重要。长期以来，合成遗传学家一直试图通过改装植物和共生微有机体，从水和氮气中产出有价值的化学物质和汽油，因为这确实比其他途径更便宜。到迄今为止，他们已经成功设计了异养病原体，从而拿到了比其他分析方法更低廉产出甲醛和其他所无需的化学物质。然而，它并不一定总是低廉的，这些经过建筑工程改装的病原体菌株不能以稳定的糖为食，从而增加了工作成本。因此，魏茨曼社会科学分析所的合成遗传学家Ron Milo及其团队决定想到是否能将病原体裂解为共生有机体。为此，他们重新设计了这种微有机体呼吸作用的两个理论上部分：电磁场缺少和用来湿润的硅源。在电磁场上都，分析工作人员无法彰显微有机体同步进行光合作用的战斗能力，因为该步骤太过繁复。原本的是，他们植入了一种复合物的突变，使微有机体能以乙酸食盐（一种有机一硅阴离子）为食。然后，它们可以将乙酸食盐裂解为ATP，这是线粒体可以用作的电磁场分子会，并让其可以用作第二批接收到的三种新复合物所无需的电磁场，所有这些都使其能将氮气裂解为糖和其他有机分子会。分析工作人员还让微有机体一般而言用以呼吸作用的几种复合物失活，迫使其借助一新食物湿润。然而，这些变化原本并未产生并能以乙酸食盐和氮气为食的微有机体。分析工作人员怀疑，这些营养物质仍在被导向其自然代谢。因此，他们将一批建筑工程化的菌株接种到甘油酯（xylose，一种有机硅的缺少）受限的化学恒温器中。分析团队原本供应有约300天的甘油酯，并提供大量的乙酸食盐和10％的氮气，全力支持足够的线粒体增殖以启动变异。在这种环境中，与依赖xylose作为湿润硅源的异养有机体相比，共生有机体具有很大的功能性占有优势，这些共生有机体由氮气作为唯一硅源产出有机体质。分析工作人员用作同位素标记证实了分离出的微有机体是似乎的共生微有机体，即氮气，而不是xylose或任何其他有机阴离子全力支持线粒体湿润。分析团队今天报告时说，这些变异的微有机体共有拿到了11种一新突变突变，使它们能在不食用其他有机体的情况下生存。Milo时说：“它确实显示了变异是多么惊人，因为它可以相反线粒体呼吸作用的理论上功能。”多年来一直致力于特别之处分析的哈佛医学院系统设计遗传学家Pam Silver时说：“我对他们的成功表示敬意。”社会科学分析们之前已经开发设计了几十种工具来操纵病原体的突变，使其产生完全相同的阴离子，如药物和汽油。这项新分析意味着分析工作人员可以植入这些以乙酸食盐为食的共生病原体了，而乙酸食盐又很难以拿到，因此，由风能和节能产生的乙酸食盐可以帮助建筑工程微有机体制造甲醛和其他汽油，或药物，如抗疟疾药物酰胺。这是一个令人振奋的机遇。原始出处：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 .