據美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，美國科學(xué)家通過(guò)擴展大腸桿菌的遺傳代碼，成功地修改了大腸桿菌的蛋白質(zhì)制造機制，科學(xué)家們可借此合成出能模擬自然狀態(tài)或疾病狀態(tài)的蛋白質(zhì)形式，從而有望徹底改變很多疾病研究和治療的現狀。相關(guān)研究發(fā)表在新一期的《科學(xué)》雜志上。

    自從上世紀50年代揭示了DNA（脫氧核糖核酸）的結構后，科學(xué)家們一直試圖厘清遺傳代碼的“個(gè)性”，幾十年研究和合成生物學(xué)領(lǐng)域新近取得的突破讓科學(xué)家能修改生物有機體內的遺傳代碼，甚至修改生命的“配方”。

    該耶魯大學(xué)研究團隊在分子生物物理學(xué)和生物化學(xué)教授迪特·索舍爾的領(lǐng)導下，找到了一種可影響蛋白質(zhì)行為的新方法。蛋白質(zhì)幾乎能執行生命的所有功能。研究團隊通過(guò)誘導磷酸化過(guò)程——出現于所有生命形式中的一個(gè)基本過(guò)程，顯著(zhù)改變了蛋白質(zhì)的功能。蛋白質(zhì)磷酸化的指導規則并沒(méi)有直接編入DNA中，而是出現于蛋白質(zhì)制造出來(lái)之后。因此，他們擴展了大腸桿菌的遺傳代碼，將磷酸絲氨酸涵蓋進(jìn)DNA中，修改了這些規則，從而首次通過(guò)DNA引導了蛋白質(zhì)的磷酸化過(guò)程。

    現在，新技術(shù)使科學(xué)家們能用人體蛋白質(zhì)天然出現的磷酸化狀態(tài)制造出蛋白質(zhì)，這個(gè)磷酸化狀態(tài)對科學(xué)家們理解疾病過(guò)程非常重要。以前，科學(xué)家們無(wú)法在蛋白質(zhì)的磷酸化狀態(tài)或激活狀態(tài)下研究蛋白質(zhì)，阻礙了他們對癌癥的研究，而癌癥的標志就是大量的蛋白質(zhì)激活狀態(tài)遭到破壞。

    該研究的合作者之一、耶魯大學(xué)細胞和分子生理學(xué)教授杰西·萊因哈特表示：“我們做的事情就是擺弄打開(kāi)或關(guān)閉蛋白質(zhì)的生物開(kāi)關(guān)，借此，我們獲得了一種研究疾病并研制出新藥的全新方式。”

    索舍爾和萊因哈特現正在嘗試制造出與癌癥、Ⅱ型糖尿病和高血壓有關(guān)的蛋白質(zhì)，不過(guò)，他們也強調，最新技術(shù)可用來(lái)制造任何類(lèi)型的蛋白質(zhì)。

    美國國家衛生研究院（NIH）國家醫學(xué)科學(xué)研究院監督蛋白質(zhì)合成的負責人邁克爾·賓德表示，最新研究提供了一個(gè)強大的工具，科學(xué)家們可借此揭示細胞如何調控包括細胞分裂、分化和新陳代謝等在內的很多過(guò)程。