宾夕法尼亚州立大学(Pennsylvania State University)的合成生物学家设计了一种软件,生物技术公司可以利用它将细菌转化成分子工厂,生产从生物燃料到医药之类的任何生物产品。
这种软件称为DNA编译器(DNA compiler),它能够设计人造DNA序列,控制简单有机体内的蛋白质合成。蛋白质是组成细胞、维持细胞活性的基础,而有机体的DNA序列负责指导蛋白质如何合成,合成多少。软件能够预测有机体合成特殊蛋白质的迅速程度,并设计新的DNA序列,指挥大规模的增加或减少蛋白质的合成,并找出最佳的蛋白合成产率。
在软件的一个模式中,研究人员能能够以A、T、G、C形式代表四种碱基输入软件,然后计算出将会产生哪种蛋白以及产量。在另外一种模式中,研究人员们可以选择有机体内的蛋白质生产率,软件可以优化人造DNA序列,以求达到该产率。
宾州州立大学的农业及生物工程、化学工程的助理教授霍华德·塞里斯(Howard M. Salis)说:“这就和工程师设计飞机或者汽车一样,设计生物有机体时,工程师们必须测试相当多种的组合,找出最佳组合。该技术让我们能迅速为某一特殊的生物技术应用确认最佳的DNA序列。”塞里斯表示,人造DNA序列将会在医药、制造、能源等多种行业中占据关键位置,尤其对于生物能源企业,他们希望能优化代谢率,达到蛋白质产量的最大化,从而生产大量的生物能源。“我们正在研究如何预测、控制以及设计生物有机体的行为,我们能比进化更快,”他说。
软件设计“分子工厂”
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