首次构建出制造含硼碳键化合物的细菌

在1项新的研究中，美国加州理工学院化学工程、生物工程与生物化学教授FrancesArnold博士和她的团队构建出首次能够制造含有硼-碳键的化合物的细菌。在此之前，这些硼-碳键仅来自化学家的实验室，其实不能够由任何已知的生命情势产生。相干研究结果发表在2017年12月7日的Nature期刊上，论文标题为“Geneticallyprogrammedchiralorganoboranesynthesis”。

这1发现是合成生物学获得的新进展：活的有机体经教导后产生制造药物、农用化学品和其他的工业产品所需的化合物。去年，Arnold团队还设计生产生具有硅-碳键的份子，即有机硅化合物。

根据Arnold的说法，通过使用生物学而不是合成工艺，人们能够潜伏地以“更加绿色”的方式制造化合物。

为了引诱这些细菌产生含硼化合物，这些研究人员使用了Arnold在20世纪90年代初期首创的被称作定向进化的方法：酶在实验室中经过进化后产生所需的功能，比如构建在生物世界中未发现的化学键。正如在之前的基于硅的研究中做到的那样，他们首先利用1种常见的被称作细胞色素c的蛋白展开研究，不过这类蛋白具有1种在生活于冰岛温泉中的细菌内天然产生的突变。他们让编码这类蛋白的DNA产生突变，随后让这些产生突变的DNA序列导入到上千个细菌细胞中，以便视察所构成的这些细菌是不是能够产生所需的硼-碳键。随后，他们再次让编码成功产生突变的蛋白的DNA产生突变。这类循环不断重复直到产生这类蛋白的细菌高效地制造硼-碳化合物。

这些研究人员制造出这类蛋白的6种版本，每种版本具有稍微不同的用于制造各种含硼-碳键份子的能力。他们终究构建出的细菌制造含硼-碳键份子的产率比用于相同反应的合成化学进程高出400倍。

这些研究人员能够利用这类技术轻松地产生更多的具有特定功能的蛋白。

硼是化学领域的无名英雄之1。它不是人们每天都听到的化学元素，但是它对化学的贡献是巨大的。这些研究人员很高兴将这个元素首次添加到合成生物学工具箱中。

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