基于硅的生活会是什么样?一种新的蛋白质可能会帮助我们找出 Jasper Juinen/彭博通过Getty
ntext="Article" data-image-id="2114068" data-caption="What would silicon-based life be like? A new protein might help us find out" data-credit="Jasper Juinen/Bloomberg via Getty" />
蛋白质解决问题。通过引导进化,科学家创建了一种可以将碳粘合到硅的蛋白质。这种创新可以改变我们如何制造各种产品,从药物到LED灯,半导体和计算机屏幕。
硅是地壳中第二大元素,但自然不会与碳结合。这意味着制造商必须转向人工方法,使两者结合化合物,这些化合物称为有机硅,并在包括粘合剂和硅胶涂层在内的材料中。
帕萨迪纳(Pasadena)加利福尼亚理工学院的弗朗西斯·阿诺德(Frances Arnold)说,与生物学建立相同的纽带将更加可持续,也许更便宜。但是直到现在,科学家一直无法在本质上找到或产生这种反应。
她和她的同事们现在揭露了一种可以完成这项工作的蛋白质。该团队使用称为“有向进化”的人工选择过程创建了它,并且它的表现优于将两个元素粘结的所有其他现有方法。
阿诺德说:“这是一个很棒的证明,表明自然可以适应解决问题的速度。”“可以这么说,如果您提供这些新的利基,那么自然界中的所有这些多样性都准备好进行全新的化学反应。”
阿诺德(Arnold)和她的团队从在基因组序列中发现的蛋白质开始 Rhodothermus Marinus,一种最初在冰岛温泉中发现的细菌。称为细胞色素C酶,通常会在细胞周围传输电子。但是早期的实验室测试表明,在一些方向上,它可能能够创建研究人员想要的债券类型。
他们合成了蛋白质 e.coli 并通过随机突变其DNA编码来修改它。每次,他们都选择了最有前途的候选人并再次变异。经过三轮突变后,该蛋白质可以比任何合成催化剂均高15倍。它也更加可靠,产生的副产品较少,并且由于它习惯于艰难的地热环境,所以它很耐用。阿诺德说:“您可以煮至这种蛋白质,并且仍然起作用。”
加利福尼亚大学戴维斯分校的Annaliese Franz说:“人们谈论,梦想,想知道这一点。”她认为该过程对于药物发现可能特别有用,因为有机硅在某些药物中使用。“任何药物化学家都可以在星期四阅读此书,并在星期五决定将其作为可能使用的基础。”
阿诺德(Arnold)说,这项研究还可以帮助我们回答有关基于硅的生命形式的问题 - 在这里或另一个星球上。“人们可以开始梦想当您将硅纳入生活时会发生什么。”

