合成アミノ酸に依存するように設計された再コードされた生物

科学分野:

• 合成生物学 合成生物学とは
• 遺伝子工学 遺伝子工学とは
• 微生物学 微生物学とは

背景:

• 遺伝子組み換え生物 (GMO) は産業上の利益をもたらしますが,強力な生物安全対策が必要です.
• 既存のバイオコンテインメント戦略は,クロスフィーディングや遺伝子変異などの制限に直面しています.
• 先進的な遺伝子隔離とGMOのバイオコンテインメントが必要である.

研究 の 目的:

• 遺伝子組み換え生物 (GROs) を改良したバイオコンテインメントで設計する.
• 外因的に供給される合成アミノ酸 (sAAs) に依存した合成オクストロフィーを確立する.
• 遺伝子隔離を改善し,人工微生物における水平遺伝子転送を防止する.

主な方法:

• 合成アミノ酸 (sAAs) の直角変換システムを持つEscherichia coli菌株を設計しました.
• マルチプレックス自動ゲノムエンジニアリングを使用して,TAGコドンを22の必須遺伝子に導入しました.
• 複数の重要な遺伝子改変を有するsAA依存性オクストロフィック菌株を開発した.

主要な成果:

• 広範な栽培後,検出不能の脱出周波数を持つ堅固なsAA依存のGROsを作成しました.
• エンジニアリングによるオクソトロフィーが,環境アッセイにおけるクロスフィーディングによって救われなかったことを実証した.
• 既存の方法と比較して,バイオコンテインメントの有意な改善を達成しました.

結論:

• 合成アミノ酸に依存するゲノム再コーディング生物 (GROs) は,強化されたバイオコンテインメントを提供します.
• これらのGROは遺伝子隔離を提供し,水平遺伝子転送を妨げます.
• エンジニアリングによるオクスオトロフィーは,オープンシステムにおけるGMOの安全な適用のための直交的な障壁を前進させる.