英團隊以細菌「零件」合成細胞　執行產生能量等關鍵功能

人類在合成生物學方面邁出了重要一步！最新刊於《自然》的研究指，英國布里斯托大學的團隊成功製造一個細胞系統，可以執行活細胞的幾個關鍵功能，包括產生能量和表達基因。

該人造細胞甚至在「有生命」的前 48 小時，從球形變成了更自然的變形體 (amoeba) 狀，這表明原始細胞骨架細絲 (proto-cytoskeletal filament) 正在發揮作用。

建造接近我們可能認為的有生命的東西並非易事，因為即使是最簡單的生物也依賴於無數的生化操作，當中涉及到複雜生長和複製機制。故此，多年來學者都只專注於讓人造細胞執行單一功能，例如基因表達、酶催化或核酶活性；而如果學者成功製造出人造細胞，將會顛覆現代醫學。

是次團隊使用了大腸桿菌和綠膿桿菌 (Pseudomonas aeruginosa) 作為人造細胞的零件。這兩種細菌與黏液中的空微滴混合。其中一種細菌會在微滴內，另一種則會留在微滴表面。

然後，團隊以溶菌酶 (lysozyme) 和蜂毒肽 (melittin) 使細菌膜破裂，令細菌內的物質流出，並被微滴包覆，形成一個類似真正的原始細胞。

團隊最終證明了這些細胞能夠進行，例如通過糖酵解產生能量儲存分子 ATP，以及基因的轉錄和翻譯等複雜工作。

團隊指出，這些人工細菌應該可以製造複雜組件，應用在合成生物學和生物技術的開發。未來，技術更可用於改善生物燃料和食品加工的乙醇生產。

團隊又表示，未來技術更為成熟時，可混合其他一些結構，甚至完全重新設計其他結構以設計全新的系統。

報告：
Xu, C., Martin, N., Li, M. & et al. (2022). Living material assembly of bacteriogenic protocells. Nature. doi: 10.1038/s41586-022-05223-w

文／AC