第一次教导细菌粘合碳和硅

日期:2017-09-19 03:01:03 作者:柏焊芈 阅读:

Jasper Juinen / Bloomberg通过Getty By Aviva Rutkin Proteins解决问题通过指导进化,科学家们创造了一种可以将碳键合到硅上的蛋白质这项创新可以改变我们制造各种产品的方式,从药品到LED灯,半导体和电脑屏幕硅是地壳中第二丰富的元素,但它不会自然地与碳结合这意味着制造商必须转向人工方法来制造两者结合的化合物,这两种化合物被称为有机硅,并且在包括粘合剂和有机硅涂层的材料中具有特征帕萨迪纳的加州理工学院的弗朗西斯·阿诺德说,与生物学建立相同的联系将更具可持续性,也许更便宜但到目前为止,科学家们一直无法在自然界中发现或产生这种反应她和她的同事现在推出了一种能够完成这项工作的蛋白质该团队使用称为定向进化的人工选择过程创建它,并且它优于所有其他现有的粘合这两个元素的方法 “这是一个很好的证明,大自然可以迅速适应解决问题,”阿诺德说 “如果你提供这些新的利基,可以说,自然世界中所有这些多样性都可以做全新的化学反应”Arnold和她的团队开始研究在Rhodothermus marinus基因组序列中发现的一种蛋白质,这种细菌最初是在冰岛温泉中发现它被称为细胞色素c酶,通常在细胞周围传输电子但是早期的实验室测试表明,只需要一点方向,它就可以创造出研究人员正在寻找的那种类型的键他们在大肠杆菌中合成了这种蛋白质,并通过随机改变其DNA编码对其进行了修饰每一次,他们都选择了最有希望的候选人并再次改变他们经过三轮突变后,蛋白质可以比任何合成催化剂更有效地将硅与碳结合15倍它也更可靠,产生更少的不需要的副产品,并且因为它用于艰难的地热环境,所以它很耐用 “你可以将这种蛋白质煮沸,它仍能起作用,”阿诺德说 “这是人们谈论,梦想,想知道的事情,”加州大学戴维斯分校的Annaliese Franz说她想象这个过程对药物发现特别有用,因为有机硅用于某些药物 “任何药物化学家都可以在星期四和周五阅读这篇文章,决定他们希望将其作为他们可能使用的构建模块”该研究还可以帮助我们回答有关基于硅的生命形式的问题,Arnold说 - 在这里或在另一个星球上 “人们可以开始梦想当你把硅带入生活时会发生什么”期刊参考:科学,DOI:10.1126 / science.aah6219关于这些主题的更多信息: