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    未來人類可以定制自己的基因

    時間:2016-03-26 17:01 轉載請尊重版權注明來源和作者

    美國已經制造出最簡單人造合成細胞,未來基因可定制

        創造一個生命最少需要多少個基因?473!

    美制造出迄今最簡單人造合成細胞

    創造一個生命最少需要多少個基因?大名鼎鼎的美國生物學家、科學狂人克雷格·文特爾帶領團隊“算”出了目前的最小值:473個。在最新一期《科學》雜志中,他們宣稱設計并制造出了最簡單的人造合成細胞。

    這個被稱為Syn3.0的人造生命在美國加利福尼亞州的實驗器皿中橫空出世。它的基因數量是世界上基因組規模最大的生物——重樓百合的282000分之一。

    Syn3.0和它的“壞爸爸”

    Syn3.0是目前已知最小、最簡單的可自我復制的細胞。在實驗器皿中,Syn3.0的數量每3個小時就可以翻倍。這說明盡管它的基因組很“苗條”,它依然活得很好。

    在進一步交代Syn3.0誕生故事之前,有必要先說一說“Syn3.0之父”文特爾。

    他是基因測序領域的先驅,同時也被很多生物學家稱為“壞小子”,原因是他公然叫板“國際人類基因組計劃”,并率領團隊與其展開競爭,F在的他既是J.克雷格·文特爾研究所(JCVI)的負責人,也是合成基因組公司的頂頭上司。

    正如Syn3.0的名字所暗示的,它并不是文特爾合成的第一個人造生命。

    2010年,文特爾的團隊聲稱合成了絲狀支原體(一種具有很小基因組的細菌)的單個染色體,并把這個染色體移植到一個山羊支原體上。他們發現,這種人造微生物會合成通常屬于絲狀支原體的蛋白質,而不是山羊支原體的蛋白質。

    這就是具有901個基因的Syn1.0。而“苗條”的Syn3.0正是Syn1.0“減肥”的結果。

    從1.0到3.0的“減肥”之路

    怎么讓Syn1.0變成更“瘦”的Syn3.0呢?

    文特爾和另一位項目領導人克萊德·哈欽森的辦法很簡單,即“拆掉”Syn1.0中不太重要的基因來找出構成生命所需要的最小的基因組。

    他們把Syn1.0的901個基因分成8個部分,將這些部分當成獨立的模塊來對待。然后逐一拆除每個模塊中的DNA,再復制剩余的基因組,最后嵌入山羊支原體,看它是死還是活。如果基因組不起作用的話,他們就知道切除掉了不該切除的基因,于是再把這個基因添上。

    在這一過程中,誕生了具有525個基因的Syn2.0。它是首個基因組規模小于尿道支原體的微生物。而尿道支原體是自然界中基因組規模最小的生物。

    在這個“笨”辦法的指導下,他們繼續拋棄Syn2.0身上不太重要的或者與其他基因功能重合的“贅肉”,僅有473個基因的Syn3.0應運而生。

    三分之一的Syn3.0依然成謎

    Syn3.0“苗條”的基因結構令進化生物學家感到興奮,他們期待把基因一個個加到它身上來研究它們的作用。

    英國《衛報》在評價這一發現時說,這是人類理解生物學的里程碑事件。它可能會揭曉30億年前原始海洋中生命的進化之謎;它可能會為人類進入“定制”有機體時代敲開大門。

    不過,Syn3.0的發明者“非常恥辱”地發現,他們自己距理解這個在實驗室中創造出的生命還有一段路程。研究人員承認,目前他們依然沒有完全理解,或者在某些地方完全不明白,占Syn3.0基因組三分之一的149個基因到底在起哪些作用。所以,下一步他們的任務當然是搞清楚自己親手設計的“秘密”。在這個過程中,可能還會有更“瘦”的Syn系列出現。

    內容來源:中國科技網


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