生物工学：合成タンパク質の設計による遺伝子組換え生物の生物学的封じ込め

遺伝子組換え生物（GMO）の大規模利用や開放環境での利用が徐々に増えている。GMOが自然生態系で意図せず増えてしまうことを防ぐには、改変遺伝子を生物学的に封じ込める戦略が必要である。既存の生物学的封じ込めの手法は、自然発生的な変異誘発や遺伝子の水平伝播を引き起こしてこの安全防護策をすり抜けさせるような進化圧をGMOにかけたり、環境中の利用可能な化合物を使うことで回避できたりするため、不十分である。今回我々は、遺伝コードを変化させた最初の生物である大腸菌（Escherichia coli）株C321.ΔAで、その生存が非標準的なアミノ酸に代謝的に依存するように、必須酵素をコンピューターにより再設計した。その結果生じたGMOは、既知の環境化合物を用いて生物学的封じ込め機構を代謝的に回避することができず、また、変異誘発や遺伝子の水平伝播による進化的逸出に対して前例がないほどの抵抗性を示す。この研究は、合成代謝産物に依存させることで自然生態系から隔離されるようにした、より安全なGMOを作出するための基盤となる。

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