本文发表在《大众科学》的前博客网络中,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
我几年前帮助指导的iGEM团队最近在《生物工程杂志》上发表了一篇关于他们项目的短文(开放获取!)。我们在iGEM和标准化遗传元件的背景下思考植物工程,部分灵感来自于斯图尔特·布兰德的著作《整个地球的纪律》中一段有趣的文字。在他关于基因工程的章节中,布兰德写道:
人们可以想象,按照蕾切尔·卡森的方式,生物工程改造的有机作物。它们的设计将精细到保护和改善其生长的土壤,击退威胁它们的特定害虫和杂草,与其他有机作物和有益昆虫良好融合,增加土壤中的碳固定,减少甲烷和一氧化二氮的释放,使其尽可能营养丰富美味,并邀请种植者进一步改进。除了遗传生物积木,还应该有农业积木来微调作物基因组,使其适应当地的生态和经济条件。(如果孟山都公司对此不满,告诉他们,如果他们客气一点,你可能会将你对他们专利基因阵列进行的本地调整授权给他们。很快,他们——或者取代他们的公司——就会向你提供实验室设备。)
我们的项目和最终论文的范围显然要小得多,但我们希望其他iGEM团队能够受到启发,使用植物并利用我们的生物积木来构建伟大的事物。以下是摘要
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背景植物生物技术可用于生产食物、燃料、药物和材料。合成生物学界倡导的标准化方法可以加速植物设计周期,最终使生物工程师更容易获得植物工程,他们可以为设计过程贡献多样化的创造性输入。
结果
本文介绍了主要由参加2010年国际基因工程机器(iGEM)竞赛的本科生完成的工作。本文描述了一个利用标准化、与生物积木兼容的载体和可通过标准生物元件注册表(www.partsregistry.org)获得的元件来改造模式植物拟南芥的框架。该系统被用来改造一种概念验证植物,该植物外源表达奇果蛋白。
结论
我们的工作旨在鼓励未来的iGEM团队和其他合成生物学家将植物用作遗传底盘。我们的工作流程简化了植物系统中标准化元件的使用,允许在典型iGEM项目分配的时间内构建和表达植物中的异源基因。
您可以从该杂志下载论文(目前仅是“临时PDF”)
Boyle PM, Burrill DR, Inniss MC, Agapakis CM, Deardon A, DeWerd JG, Gedeon MA, Quinn JY, Paull ML, Raman AM, Theilmann MR, Wang L, Winn JC, Medvedik O, Schellenberg K, Haynes KA, Viel A, Brenner TJ, Church GM, Shah JV, and Silver PA. "一种用于植物基因改造的生物积木兼容策略。" 《生物工程杂志》,2012,6:8。