來自伊利諾伊大學和西北大學的研究人員構建出了一種亞基栓系在一起的核糖體，它幾乎能像真正的細胞器一樣發揮作用，在細胞内合成所有的蛋白質和酶。這一工程核糖體或可用來生成一些新的藥物和新一代的生物材料，并促成更深入地了解核糖體的功能。

這一稱作為Ribo-T的人造核糖體，是由伊利諾伊大學藥學院生物分子科學中心主任Alexander Mankin及西北大學化學與生物工程系助理教授Michael Jewett的實驗室合作構建出來的。研究人員或許可以在實驗室中操控這一人造核糖體完成一些天然核糖體無法做到的事情。

在蛋白質生成過程中，細胞會首先将DNA轉錄為信使RNA（mRNA）。然後核糖體的兩個大小亞基（兩者都是由RNA和蛋白質構成）結合到mRNA上形成功能單位，在翻譯過程中裝配出蛋白質。一旦完成蛋白質合成，核糖體亞基會彼此分離。

在發表于《自然》（Nature）雜志上的一項新研究中，研究人員描述了他們設計出這一亞基無法分離的核糖體Ribo-T的過程及其它的特性。人們或許可以調節Ribo-T來生成一些獨特的功能性聚合物（polymer）探索核糖體的功能，或是開發出一些設計療法——甚至在某一天生成一些非生物聚合物。

此前從未有人開發過這類東西。

Mankin說：“我們感覺隻有很小很小的機會Ribo-T能夠起作用，我們真的不是很确定。”

在每一個蛋白質合成周期中核糖體的亞基都會結合及分離，這讓Mankin、Jewett和同事們在他們的研究中感覺受挫。能夠讓這些亞基永久地連接在一起嗎？研究人員設計出了一種亞基栓系在一起的新穎設計核糖體Ribo-T。

Jewett說：“我們最終證實了，通過構建出兩個亞基共享一條核糖體RNA ，由這些小栓繩而将亞基連接在一起的工程核糖體，我們實際上制造出了一個雙翻譯系統。”

“令人驚訝的是，我們的雜交嵌合RNA能夠支持細胞中功能性核糖體的裝配。這一亞基栓系在一起的核糖體能夠在缺乏野生型核糖體的情況下支持生長更是令我們感到驚喜。”

Ribo-T甚至比Mankin和Jewett預想的還能更好地運作。Ribo-T不僅在試管中制造出了蛋白質，它還在缺乏天然核糖體的細菌細胞中生成了足夠的蛋白使得細菌存活下來。

對此Mankin和Jewett感到非常驚訝。科學家們以往認為，兩個核糖體亞基分離是蛋白質合成的必要條件。

“顯然這一假設是錯誤的，”Jewett說。

“我們的新蛋白質制造工廠為以一種獨特及革命性的方式擴充遺傳密碼帶來了希望，為合成生物學及生物分子工程學提供了令人興奮的機會，”Jewett說。

“通過采用從前無法觸及的、蛋白質合成機器最關鍵的組件來開展實驗，我們為探究核糖體的功能提供了一個令人興奮的新工具，”Mankin說。

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