中，人们总是期望将细菌基因组改造出有利性状。当运用这一些改造的细菌来发酵出产药物时，有两个需求警觉两方面的问题。一方面是，假如这些发酵罐中的细菌被病毒污染，就会导致出产中止，形成巨大损失。另一方面是，需求避免这些改造过的细菌逃逸到天然界，形成潜在损害。

  此前已有一些研讨经过对生物体进行暗码子工程规划，以避免病毒感染和基因的水平搬运，然后为天然生态系统树立“防火墙”。但是，许多病毒和可移动遗传元件自带的部分翻译设备，或许使得“防火墙”失效。

  该研讨在基因工程和组成生物学范畴迈出了一大步，发明出了一种可以反抗迄今已知一切天然病毒感染的大肠杆菌。并且，研讨团队还在这种改造的大肠杆菌中加了双保险，能最大限度上避免这种改造的大肠杆菌及其润饰基因逃逸到天然界。

  这项研讨可以在运用组成生物学技能出产药物或其他有用物质时避免病毒污染带来的巨大损失。并且，该技能还可以用用于转基因生物中，能防备转基因的逃逸及其或许带来的潜在损害。

  值得一提的是，论文作者还包含来自金斯瑞生物（GenScript）的三位职工。

  论文榜首作者Akos Nyerges表明，咱们初次开发出了一种技能来规划一种不会被任何已知病毒感染的生物体，到现在，广泛的实验室研讨和核算剖析显现，还没有一种病毒可以感染它们。并且，咱们还在其基因组中内置了安全办法，以避免这些被修改正的遗传物质进入天然界中。

  剑桥大学团队所运用的的办法是对大肠杆菌基因组进行重组，使其从61组暗码子中编码保持生命所需的悉数蛋白质，而不是天然状态下的64组暗码子。依照这一想象，病毒难以在缺失了几组暗码子的大肠杆菌内仿制，也就无法感染和绑架细胞。

  但是，Akos Nyerges等人对大肠杆菌盛行的当地进行采样，例如鸡舍、鼠窝、污水，从中发现了可以感染上述改造的大肠杆菌的病毒。也便是说，这种改造的大肠杆菌并不能彻底抵挡病毒感染。他们发现，只是削减几组暗码子是不行的，有些病毒可以绕过这些缺失的暗码子。

  乔治·丘奇团队以为，要想构建出真实反抗任何病毒感染的生物体，重点是转运RNA，也便是tRNA。

  咱们知道，mRNA上每三个碱基组成一个暗码子，对应一个氨基酸，在mRNA翻译成蛋白质的进程中，tRNA经过自身的反暗码子辨认mRNA上的暗码子，并将该暗码子对应的氨基酸转运至核糖体组成的多肽链上，然后履行mRNA翻译蛋白质的进程。

  在mRNA翻译蛋白质进程中，六种暗码子均对应着丝氨酸，剑桥大学团队删除了其间两个丝氨酸暗码子TCG和TCA，以及对应的tRNA。乔治·丘奇团队进一步添加了新的拐骗tRNA，这些拐骗tRNA会把TCG和TCA从本来的丝氨酸辨认为亮氨酸。

  而亮氨酸和丝氨酸在物理和化学上的区别是最大的。当侵略病毒（噬菌体）注入自己充溢TCG和TCA的遗传暗码，并测验绑架大肠杆菌制作病毒蛋白时，这些tRNA就会打乱病毒的组成指令，在蛋白质序列中引进过错的氨基酸，然后组成无功用的病毒蛋白质，这也代表着病毒没办法完结仿制，也就无法进一步感染更多细胞。

  尽管病毒也装备了自己的tRNA，它们可以将TCG和TCA正确转换为丝氨酸，但研讨团队证明，在大肠杆菌中引进的拐骗tRNA功率很高，可以压倒来自病毒的tRNA。

  研讨团队表明，这项作业或许现已清除了使细菌对一切病毒免疫的最终一个妨碍，构建出了对已知病毒彻底免疫的生物体，假如病毒想要打破这一点，就需求一起产生几十种特定的骤变，这对天然进化来说，十分十分不或许呈现。

  榜首个保证办法是避免水平基因搬运，这是一种不断产生的天然现象，指遗传物质被水平搬运给非子代的其他细胞。由于研讨团队在改造的大肠杆菌中将亮氨酸的暗码子替换成了TCG或TCA，假如这些改造的大肠杆菌的遗传物质水平搬运到了其他生物体中，那么这些生物体的天然tRNA依然将TCG和TCA转换为丝氨酸，然后得到一堆没有进化优势的乱码蛋白。相同，假如改造的大肠杆菌的拐骗tRNA被水平搬运到了其他生物体，那么这些拐骗tRNA会将代表丝氨酸的暗码子误读为亮氨酸暗码子，然后杀死细胞，避免进一步传达。

  也便是说，任何逃逸的拐骗tRNA都“走不远”，由于它们对天然生物体有毒。这也代表了榜首种可以阻挠转基因生物的基因水平搬运到天然生物的技能。

  第二个保证办法是，研讨团队规划的细菌自身无法在受控环境之外生计。这些改造的大肠杆菌有必要依靠实验室制作的非天然氨基酸生计，这种非天然氨基酸在天然界并不存在。因而，它们一旦逃逸，就会由于缺少非天然氨基酸来历而敏捷逝世。因而，不会有人类或许其他生物体被这些大肠杆菌感染的危险。

  最终，研讨团队表明，期望用这种改造的大肠杆菌来出产医用组成资料，然后离别之前贵重的化学组成。组成生物学的大门正在缓缓翻开，而新的探究才起步。