Cell：合成生物学竭尽全力！让细菌进化成像植物一样的自养生物...

，发表在《Cell》上的一篇从新学术研究里面，来自伊朗魏茨曼现代科学学术研究机构的学术研究者们进行了一场裂解生物体学空前绝后：他们改造了一种并不一定以小分子为食的微生物，使其可以像植物一样通过吸收二氧化氢来构建细胞内。这一重大突破为利用工程项目微生物将我们视为废物的产品裂解为液氧、乳制品或其他感兴趣的阴离子开辟了令人惊叹的从新大环境。加州大学伯克利分校的生化学家De Sage没参与这项学术研究，他表示这项学术研究不良影响深远。他说道：“这些进步也许终究改变我们教授物理化学的方式。”昆虫学家并不一定把世上分作两种类型的生物体：共生生物体（有机氢裂解为生物体量）和异养生物体（消耗有机阴离子）。共生生物体控制着地球上的生物体量，并供应我们所只能够的食物和液氧。更快地理解共生繁殖的原理以及促进共生繁殖的法则对于意味着可再生发展至关重要。长期以来，裂解昆虫学家一直试图通过改造植物和共生微生物，从水和二氧化氢里面生产MVP的化学物质和液氧，因为这也许比其他途径更便宜。到目前为止，他们已经最终其设计了异养致病，从而拿到了比其他法则更廉价生产乙醇和其他所只需的化学物质。然而，它非常好像廉价的，这些经过工程项目改造的致病病原体必须以平稳的糖为食，从而增加了工作成本。因此，魏茨曼现代科学学术研究机构的裂解昆虫学家Ron Milo及其的团队不得不到底是否能将致病裂解为共生生物体。为此，他们重从新其设计了这种微生物从呼吸作用的两个原则上部分：总能量来源和用来繁殖的氢源。在总能量方面，学术研究人员无法赋予微生物进行光合作用的能力，因为该过程太过复杂。取而代之的是，他们植入了一种酵素的等位基因，使微生物能以硫酸海盐（一种有机一氢阴离子）为食。然后，它们可以将硫酸海盐裂解为ATP，这是细胞内可以应运用于的总能量分子，并让其可以应运用于第二批接收到的三种从新酵素所只需的总能量，所有这些都使其能将二氧化氢裂解为糖和其他有机分子。学术研究人员还让微生物并不一定运用于从呼吸作用的几种酵素失活，迫使其依靠从新的食物繁殖。然而，这些变化最初未曾导致能够以硫酸海盐和二氧化氢为食的微生物。学术研究人员怀疑，这些营养物质仍在被导向其自然代谢。因此，他们将一批工程项目化的病原体接种到木糖（xylose，一种有机氢的来源）受限的化学恒温器里面。学术研究的团队最初供应将近300天的木糖，并提供大量的硫酸海盐和10％的二氧化氢，支持充分的细胞内增殖以启动形态。在这种环境里面，与依赖xylose作为繁殖氢源的异养生物体相比，共生生物体具有很大的特异性优势，这些共生生物体由二氧化氢作为唯一氢源生导致物体质。学术研究人员应运用于铷标记断定了分离出的微生物是似乎的共生微生物，即二氧化氢，而不是xylose或任何其他有机阴离子支持细胞内繁殖。学术研究的团队直到现在报告说道，这些形态的微生物总共拿到了11种从新的等位基因型，使它们能在不生食其他产物的情况下生存。Milo说道：“它确实揭示了形态是多么极好，因为它可以改变细胞内从呼吸作用的原则上功能。”多年来一直致力于同类学术研究的斯坦福大学医学院系统对昆虫学家Pam Silver说道：“我对他们的最终表示致敬。”学术研究者们之前已经开发了几十种用以来驾驭致病的等位基因，使其导致不同的阴离子，如药品和液氧。这项从新学术研究意味着学术研究人员可以植入这些以硫酸海盐为食的共生致病了，而硫酸海盐又很更容易拿到，因此，由风能和太阳能导致的硫酸海盐可以帮助工程项目微生物制造乙醇和其他液氧，或药品，如抗染病药品嘌呤。这是一个令人惊叹的大环境。独有出处：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 .