8月8日，記者從哈爾濱工業(yè)大學獲悉，該校化工與化學學院教授、城鄉(xiāng)水資源與水環(huán)境全國重點實驗室成員韓曉軍團隊，在人造細胞內(nèi)構(gòu)建核苷酸從頭合成代謝通路。該進展為自主人造細胞的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)成果發(fā)表于學術(shù)期刊《美國化學會志》。

　　核苷酸是合成RNA的必要成分。以簡單化合物從頭合成核苷酸，對生命活動來說至關(guān)重要。目前，人造細胞研究中轉(zhuǎn)錄過程均依賴預(yù)先添加的核苷酸，而非內(nèi)源合成，這限制了人造細胞的自主性和長期穩(wěn)定性，在人造細胞內(nèi)原位合成核苷酸以維持RNA轉(zhuǎn)錄仍是巨大挑戰(zhàn)。

　　針對上述難題，研究團隊在人造細胞內(nèi)實現(xiàn)了核苷酸從頭合成代謝通路的構(gòu)建，并將合成的核苷酸用于RNA轉(zhuǎn)錄。該代謝通路以碳酸氫銨為起點合成尿苷三磷酸（UTP），包括氨甲酰磷酸合成酶（CPS）、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲?；福ˋTC）、二氫乳清酶（DHO）、二氫乳清酸脫氫酶（DHODH）、磷酸核糖焦磷酸激酶（RPPK）、尿苷5′-單磷酸合成酶（UMPs）、尿苷酸激酶（UK）和核苷二磷酸激酶（NDK）8種酶。同時，研究引入由肌酸激酶（CK）和磷酸肌酸組成的ATP（三磷酸腺苷）再生系統(tǒng)以驅(qū)動該代謝途徑。在優(yōu)化條件下，3小時內(nèi)可產(chǎn)生0.85毫摩爾每升的UTP，與CTP、GTP、ATP和T7 RNA聚合酶共同實現(xiàn)了人造細胞內(nèi)的RNA轉(zhuǎn)錄。人造細胞內(nèi)UTP從頭合成代謝通路及其后續(xù)RNA轉(zhuǎn)錄的成功實現(xiàn)，為自主人造細胞的構(gòu)建奠定了堅實基礎(chǔ)。