| 發布日期： 2015-05-07 | 小 | 中 | 大 | 【關閉窗口】 |
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在最近一期的《Current Opinion in Biotechnology》，英國科學家Rainer Breitling和 Eriko Takano綜述了近期合成生物學領域的最新進展。 在這篇綜述中，他們回顧了合成生物學的發展。合成生物學的逐漸成熟，讓科學家和工業界能夠基于微生物系統合成藥物分子和其他高附加值的化合物。從前些年僅僅存留于概念，即如何進行大規模的基因改造和化學分子合成路徑設計，到如今進入工業應用級別，合成生物學已經取得了巨大成就。 科學家們還提到了很多全新的計算生物學方法和實驗手段，介紹了這些工具對合成生物學的影響。 制藥行業的發展注定需要傾注時間、精力和資金。如何發現并合成高效的藥物分子，具有很重要的意義，這也是合成生物學關注的問題。然而，為什么是合成生物學扮演這樣的角色?主要原因有兩個。第一，很多有效的藥物分子是純天然產物，比如早期的抗生素類分子。這些天然的分子的合成本來就是生物體的自然途徑，因而通過微生物系統合成這樣的產物也相對比較簡單。第二，生物體的復雜性決定了分子合成的路徑具有復雜的多級調控，而合成生物學的生物工程方法可以很好的研究利用這些調控機制。 對于這樣的微生物系統，實際上還有很多未知的等待我們去發現。如今，隨著測序技術成本降低，微生物基因組和宏基因組測序變得更加方便。相信在不久的未來，合成生物領域就如同新大陸一樣等著我們去探索。 如何更好的應用合成生物學呢?合成生物學是一門工程學，它也有著工程學的基本特點。就像信息革命時代的電路板和標準元器件一樣，合成生物學正逐漸發展著自己的標準元器件——“生物磚”(Biobrick)。(例如，iGEM是針對大學生每年一度的合成生物學競賽，旨在促進“生物磚”的標準化，對于合成生物學的促進起著很大作用。)通過基本元器件的組裝，全新的生物合成路徑將成為可能。 在發展標準化合成生物元件的過程中，有很多的方法和原則。比如，我們可以在已知生物基因組中發掘生物合成路徑并加以利用，又或者，我們可以從頭設計從未有過的新的合成途徑。開發標準化的表達系統和基因轉移系統也很重要，因為這會使表達元件在不同的生物體中轉移，能使得合成的分子來源于不同生物，具有不同的生物活性。同時，復雜的生物合成路徑需要很多精細的設計和“系統調校”，而借助計算生物學這一良好的工具建立模型能夠讓我們更加深入地認知和設計化學分子合成的“生物磚”。 最后，作者們寫道，“合成生物學已經進入了全新的時代”。基于微生物的生物合成系統日漸成熟，“生物磚”日漸標準化，大量生物合成元件標準庫即將建立。未來的生物制藥行業，在合成生物學的促進下，已經看到了新的曙光。 | ||
