合成生物學的一個重要目標是,以可持續(xù)方式,,利用簡單,、廉價、可再生的原始材料,,生產(chǎn)有價值的化學產(chǎn)品,。類似于JBEI研發(fā)的計算機輔助模型和仿真是合成生物學實現(xiàn)目標的基本條件之一。但迄今為止,,這種生物學工具仍然受到局限,。
美國能源部聯(lián)合生物研究所(JBEI)的研究人員日前宣布,在計算機輔助設(shè)計RNA分子工程系統(tǒng)方面取得進展,,這也許將引起一系列產(chǎn)業(yè)發(fā)生突破,,其中包括發(fā)展更廉價的先進生物燃料生產(chǎn)??茖W家將利用這些新“RNA裝置”調(diào)整微生物細胞中的基因表達,,這將有助于科學家研發(fā)新的大腸桿菌菌株。這種菌株能更好地消化柳枝稷生物質(zhì),,將糖分轉(zhuǎn)化為三種運輸燃料:汽油、柴油和噴氣燃料,。
大腸桿菌設(shè)計上的突破有助于利用柳枝稷和其他非食用生物質(zhì)植物生產(chǎn)更廉價的,、能夠替代汽油的先進生物燃料。JBEI 的研究聚焦于研發(fā)先進生物燃料,,但研究人員認為他們的研究概念也許能幫助其他研究人員研發(fā)出其他需求產(chǎn)品,,包括可生物降解塑料和用于治療的藥物。
生物系統(tǒng)極其復雜,,這使得微生物工程系統(tǒng)難以生產(chǎn)出預期數(shù)量的需求產(chǎn)品,。該研究首次以一種可預見的方式建立和調(diào)整RNA系統(tǒng)。值得一提的是,,研究人員關(guān)注的RNA序列設(shè)計方法,,能折疊成復雜的三維形象:核酶和適體酶。利用JBEI創(chuàng)建的計算機輔助模型和仿真,,研究人員研發(fā)出復雜的基于RNA的控制系統(tǒng),,能規(guī)劃大量基因。在微生物中,,指令被傳送給細胞,,經(jīng)過RNA基控制系統(tǒng)處理,,有助于形成期望產(chǎn)品。