纽约哥伦比亚大学的科学家创造了一种解决合成蛋白质工程中常见的两个主要问题的方法。该方法防止编码合成蛋白质的基因扩散到野外并使其稳定，使其不会随时间突变并失去其功能。

研究作者Tomasz Blazejewski说，这些方法“可能对农业用途有用，你不希望合成基因扩散到天然作物，或者在你不希望你的合成DNA逃离实验室的任何情况下。”

蛋白质工程是一个相对较新的领域

蛋白质工程是一个相对较新的领域，涉及自然界中从未见过的合成蛋白质的产生。

工程师通常通过改变编码天然形式的基因来制造新蛋白质。

今天，可以使用各种合成蛋白质，从提高洗涤剂效力的去污酶到用于治疗数百万糖尿病患者的新型长效胰岛素。

然而，蛋白质工程师面临的两个主要挑战是含有编码蛋白质的基因，使其不会扩散到周围的生物体内，并确保基因不会随着时间的推移而发生变异而失去其功能。

据“科学”杂志报道，系统生物学家Harris Wang及其同事现已开发出一种解决这两个问题的方法。

新方法受到病毒的启发

这种新方法的灵感来源于研究人员对病毒中重叠基因的重叠观察。重叠的基因占据相同的DNA序列，但是在不同的时间框架中读取，因此仍然制造两种不同的蛋白质。

“当在相同核苷酸序列的替代阅读框架中翻译时，重叠基因产生多种不同的蛋白质，”该团队写道。

当基因重叠时，序列中发生的随机突变可能不会影响一个基因，但可能会损害第二个基因，基本上将DNA序列锁定在：“我们认为我们可以将这个想法用于合成生物学，”Wang说。

该方法如何工作?

该团队开发的技术，称为CAMEOS，产生一个含有两个基因的DNA序列，产生两种不同的蛋白质。

CAMEOS中的算法采用两个天然存在的基因的遗传密码，并将它们组合成单个DNA序列。为了实现这一点，需要改变每个基因内的核苷酸碱基，但是这不会影响所得蛋白质的功能。