美国陆军研究实验室（Army Research Laboratory，ARL）和麻省理工学院研究者开发了一种先进的合成生物学工具，可将DNA编程扩展至更加广泛的细菌中。这项研究发表在《自然-微生物学》上，并作为2018年9月刊的封面。
目前合成生物学多使用少量驯化的微生物，例如大肠杆菌或酵母。而有些未经驯化的微生物却具备更加优良的性状，可以在严峻的环境下生长，或用于合成目前技术难以获得的高价值材料。研究者表示，解开对未经驯化的微生物的遗传获取已成为军事采用合成生物产品的主要障碍。因此，未来需要积极开发广泛适用的合成生物学工具，使得众多未经驯化的微生物为人类所用成为可能，包括基因工程中将DNA转移到细胞中的最基本步骤。
为了解决这一问题，研究者使用了一种名为XPORT的工程枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），它能以高度的精确性和可控的方式将DNA传递给各种细菌。XPORT细菌已经成功在35种不同的细菌（包括以前未发现的细菌）中进行了促进基因编程的多次演示。 
这项研究是首个美国国防部服务实验室合成生物学项目——生命材料（Living Materials）的前奏，该项目于2018年10月正式启动。该计划的长期目标是为军队环境使用的材料赋予生命、反应和响应功能，例如可调组装材料、自我修复以及适应升级保护和后勤改革。
合成生物学将带来前所未有的高性能和智能材料的进步，这需要将最先进的技术从分子生产转移到材料，从实验室转移到工厂。这就要求研究者推动军用相关底盘工具的进步，并弥合高性能军用材料结构功能的差距。
这项研究在国防之外也将产生重大影响。XPORT的可用性也在人类皮肤、粪便和农业土壤中分离出的细菌中得到验证，因此该工具还可被设计用于促进人类健康或农业发展。
吴晓燕 编译自https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181002102803.htm
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41564-018-0216-5
原文标题：Engineered integrative and conjugative elements for efficient and inducible DNA transfer to undomesticated bacteria