悉尼学生克隆魔法蘑菇合成生物学Comp

悉尼大学的一个研究小组正在参加一项名为“国际基因工程机器”(iGEM)竞争。团队,称为magi.coli.,正在增长“魔法”细菌在实验室中创造了一个更便宜的神奇蘑菇活跃成分的更便宜的版本,psilocybin。该组合旨在激发对众多心理健康状况的新治疗方法。

我们有一些问题!继续阅读,了解如何定义合成生物学的新领域,USYD团队最多,为什么科学家对魔法蘑菇如此着迷......

什么是合成生物学?

合成生物学是一个科学领域,涉及重新设计有机体的有用目的,通过工程他们有新的能力。换句话说,它利用自然的力量来解决医学、制造业和农业方面的问题。

合成生物学
合成生物学可能是应对医学、农业和能源领域的全球性挑战的答案。图片:Pixabay

“合成生物学的大部分预期活动集中在制药、诊断工具、化学品和能源产品,如生物燃料。”

来源:大西洋,2014年

关于“基因工程机器”怎么样?

几年前大西洋描述了这样的领域:

“如果遗传测序是关于阅读DNA,以及遗传工程,我们知道它是关于复制,切割和粘贴它,合成生物学就是关于写作和编程新的DNA,具有两个主要目标:从划伤中创建遗传机器,并获得如何实现新的见解生活有效。“

基本上,转基因的机器是合成生活,可以成为任何科学家想要的人。

USyd队在做什么?

悉尼大学IGEM 2019年队是Fahad Ali,Isobel Magrath,Nathan Hawkins,Emma Todd,Benj Gonzaga和Merrie Caruana。作为他们在iGem comp的项目,该团队正在使用合成生物学在实验室中创造裸盖菇素。其目的是让科学家找到一种廉价的方法从零开始生产裸盖菇素(目前每克裸盖菇素的成本超过2000美元!)降低成本将激发更多以大规模临床试验的形式进行的研究,这需要证明裸盖菇素既安全又有效。

那么为什么突然对魔法蘑菇感兴趣呢?

实际上,世界各地的人都对Psilocybe蘑菇感兴趣(又名“神奇蘑菇”)数百年。在南部和中美洲,蘑菇已被用于宗教巫师的仪式几个世纪。在20世纪50年代和迷幻的60年代,蘑菇有了巨大的复兴,但自20世纪70年代以来,蘑菇在大多数国家都是非法的。这意味着不仅娱乐使用转入地下,科学研究也转入地下。

但在过去十年中,大量的研究研究已经“发芽”在使用psilocybin治疗各种心理健康状况,如抑郁,成瘾,创伤后应激障碍(PTSD)等。迈克尔博林(又名)多吃植物把这种复苏称为“迷幻的复兴"在他的畅销书中"如何改变主意“。

神奇蘑菇是如何影响大脑的,潜在的好处是什么?

吃魔法蘑菇产生精神活性效果,如视觉感知和自我丧失的变化,(非科学版)称为绊倒。这是因为肠道将psilocybin分解为类似于我们大脑中的一些神经递质的化合物,血清素和褪黑素。查看此YouTube视频科学内幕有关更多信息。

这些蘑菇究竟是如何魔法?图片:Pixabay

学习裸盖菇素(少量参与者)的测试在治疗一系列精神健康问题方面显示出非常有希望的结果。更好的是,没有观察到严重的副作用。

那么魔法蘑菇是如何产生裸盖菇素的呢?

答案是生物合成,这是生物的东西如何从简单的东西产生复杂的化学品。它近期(2017年,事实上)科学家发现魔术蘑菇如何产生psilocybin。德国耶拿大学的一个研究小组发现4种特异性酶这些蘑菇需要生物合成裸盖菇素,他们对它们的基因组进行了测序。是由生物产生的化学物质,以加速化学反应(如酶在你的唾液分解食物)。

酶也用于转化氨基酸,其是可通过植物生产的化学物质。他们有时被称为构建生命的积木因为它们对细胞的健康运作至关重要。神奇蘑菇利用这4种特定的酶将l -色氨酸转化为裸盖菇素。

这一发现非常重要,因为科学家们使用酶在实验室中创造裸盖菇素。这是第一个称为psilocybin(Cue mic Drop)的酶促合成的案例。这是一个很大的交易,因为它设置了商业,大规模生产Psilocybin的阶段。

USYD团队如何更好地使这个过程更好?

该团队正在开发一种利用生物合成大规模且经济有效的方法来制造裸盖菇素。要做到这一点,他们克隆了每个蘑菇的psilocybin生产酶进入大肠杆菌细菌。是的,它们是会让你生病的细菌,但它们也是超级细菌生物学研究很重要,特别是DNA克隆和DNA测序,因为该过程是良好的理解,快速安全的。USYD团队正在使用实际上用于生产在药房中发现的大多数胰岛素产品的方法。

合成生物学
大肠杆菌(大肠杆菌)细菌。图片:Pixabay

使用合成生物学技术,该团队将基因克隆到4个psilocybin生产的酶中并将它们插入大肠杆菌中。在6个月的空间中,他们一直在研究优化过程,使其细菌可以产生高质量,廉价的psilocybin。

他们被称为他们的创作magi.coli.(最好的名字……)。

您可以查看他们的解释器视频FB页面更多关于他们的项目网站

什么是magi.coll?

在10月31日至11月4日,纽约东方三博士。科利队将在波士顿,在那里igem giant jamboree正在发生。在那里,他们将展示自己的研究成果,并与来自哈佛、康奈尔、约翰霍普金斯、牛津和爱丁堡等多所大学的300多个团队进行竞争。USyd团队2017年获得金牌-祝他们今年好运!

拉里萨Fedunik-Hofman

作者:拉里萨Fedunik-Hofman

拉丽莎是《STEM职业》杂志的编辑助理,也是一名化学博士生。乐动体育ldsports5.0拉丽莎的目标是通过鼓舞人心的故事促进公众参与STEM。

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