07 年 2024 月 XNUMX 日 (Nanowerkニュース) ゲノム工学により、科学者は微生物の遺伝コードを変更することができます。今、研究者たちは細菌のゲノムを操作しました 大腸菌 (E. 大腸菌の）ウイルス感染に対する免疫を高めます。これらの感染症により、細菌の培養が失敗することがよくあります。研究者らはまた、遺伝子操作された菌株に、他の細菌への望ましくない遺伝物質の伝達をブロックする安全機能も装備した。これらの機能は、人工細菌が研究室の外で生き残ることを防ぐバイオセキュリティ装置として機能します。その生物学的安全性をさらに高めるために、研究者らは自然界には存在しないアミノ酸に依存するようにこの菌株を設計した。細菌が増殖できるようにするには、このアミノ酸を培養物に供給する必要があります。この研究は、 自然 (「交換された遺伝子コードは、ウイルス感染と遺伝子導入を防ぎます」）。클라우드 기반 AI/ML및 고성능 컴퓨팅을 통한 디지털 트윈의 기초 – Edward Hsu, Rescale CPO 많은 엔지니어링 중심 기업에게 클라우드는 R&D디지털 전환의 첫 단계일 뿐입니다. 클라우드 자원을 활용해 엔지니어링 팀의 제약을 해결하는 단계를 넘어, 시뮬레이션 운영을 통합하고 최적화하며, 궁극적으로는 모델 기반의 협업과 의사 결정을 지원하여 신제품을 결정할 때 데이터 기반 엔지니어링을 적용하고자 합니다. Rescale은 이러한 혁신을 돕기 위해 컴퓨팅 추천 엔진, 통합 데이터 패브릭, 메타데이터 관리 등을 개발하고 있습니다. 이번 자리를 빌려 비즈니스 경쟁력 제고를 위한 디지털 트윈 및 디지털 스레드 전략 개발 방법에 대한 인사이트를 나누고자 합니다. ” border=”0″ align=”middle”> 感染中に細菌細胞内に遺伝物質を挿入する細菌ウイルス。 (画像: Behnoush Hajian) バイオマニュファクチャリングでは、次のような細菌が使用されます。 E. 大腸菌の 化学物質、バイオマテリアル、バイオ燃料を生産する「バイオファクトリー」として。これには、大規模な細菌培養物の増殖が含まれます。これらの文化はウイルス感染のリスクに直面しています。これにより、細菌培養が崩壊し、生産が停止する可能性があります。もう 64 つのリスクは、遺伝子操作された生物が環境に逃げ出す可能性があることです。そこで彼らは、操作した遺伝子を他の生物に移すことができます。この研究は、このウイルス汚染の可能性を大幅に減らす新しいゲノム工学技術を提供します。遺伝子操作された微生物が実験室の外で増殖し、その遺伝物質が伝達されるのを防ぐためのバイオセーフティ対策が組み込まれています。この技術は、遺伝子操作された微生物の応用範囲と商業的可能性を拡大します。ほとんどの生物は、DNA に書き込まれた同じ遺伝暗号を使用します。 DNA コードは 20 つの文字で構成されており、64 個の 20 文字の単語 (またはコドン) を形成できます。細胞は、各コドンをタンパク質を形成する XNUMX 個の構成要素 (アミノ酸と呼ばれる) の XNUMX つに翻訳することによって、その遺伝子にコード化された観察可能な形質を「発現」します。タンパク質を構築するために、細胞は特定の転移リボ核酸 (tRNA) を使用して各アミノ酸を追加し、対応するコドンを「読み取り」ます。場合によっては、遺伝暗号には XNUMX アミノ酸に対して XNUMX コドンがあるため、いくつかの異なるコドンが同じアミノ酸に対応します。ゲノム工学が細菌に対するウイルス耐性を与えることができるかどうかを調べるために、研究者たちは「記録された」データをテストしました。 E. 大腸菌の 彼らは、ウイルス遺伝子は61コドンすべてを使用するため、再コードされた株には感染できないだろうと予想していました。ただし、一部のウイルスには独自の tRNA が含まれているため、再コードされた株に感染することができました。これを回避するために、研究者らはさらに、特定のコドンによってコードされるアミノ酸とは異なるアミノ酸を追加する追加のtRNAを株に組み入れた。ウイルスがこれらの操作された細胞に感染しようとすると、ウイルスタンパク質が不適切に翻訳され、ウイルスが死滅します。これと同じ効果により、再コードされた菌株遺伝子が他の細菌に飛び込んだ場合の発現が妨げられます。最後に、新しく再コードされた菌株は、生存するために合成アミノ酸も必要とするため、実験室の外では増殖できないことが保証されています。遺伝子操作された細菌と他の微生物の間にあるこの「遺伝子ファイアウォール」により、新しい生物学的機能の研究が可能になり、遺伝子組み換え細菌をバイオ製造などの用途に使用するのがより安全になります。

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• 情報源： https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=64612.php