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楼主  发表于: 2016-04-03 18:09

 美制造出迄今最简单人造合成细胞

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创造一个生命最少需要多少个基因?大名鼎鼎的美国生物学家、科学狂人克雷格文特尔带领团队算出了目前的最小值:473个。在最新一期《科学》杂志中,他们宣称设计并制造出了最简单的人造合成细胞。

    这个被称为Syn3.0的人造生命在美国加利福尼亚州的实验器皿中横空出世。它的基因数量是世界上基因组规模最大的生物重楼百合的282000分之一。

    Syn3.0和它的坏爸爸

    Syn3.0是目前已知最小、最简单的可自我的细胞。在实验器皿中,Syn3.0的数量每3个小时就可以翻倍。这说明尽管它的基因组很苗条,它依然活得很好。

    在进一步交代Syn3.0诞生故事之前,有必要先说一说Syn3.0之父文特尔。

    他是基因测序领域的先驱,同时也被很多生物学家称为坏小子,原因是他公然叫板国际人类基因组计划,并率领团队与其展开竞争。现在的他既是J.克雷格文特尔研究所(JCVI)的负责人,也是合成基因组公司的顶头上司。

    正如Syn3.0的名字所暗示的,它并不是文特尔合成的第一个人造生命。

    2010年,文特尔的团队声称合成了丝状支原体(一种具有很小基因组的细菌)的单个染色体,并把这个染色体移植到一个山羊支原体上。他们发现,这种人造微生物会合成通常属于丝状支原体的蛋白质,而不是山羊支原体的蛋白质。

    这就是具有901个基因的Syn1.0。而苗条的Syn3.0正是Syn1.0减肥的结果。

    从1.0到3.0的减肥之路

    怎么让Syn1.0变成更瘦的Syn3.0呢?

    文特尔和另一位项目领导人克莱德哈钦森的办法很简单,即拆掉Syn1.0中不太重要的基因来找出构成生命所需要的最小的基因组。

    他们把Syn1.0的901个基因分成8个部分,将这些部分当成独立的模块来对待。然后逐一拆除每个模块中的DNA,再剩余的基因组,最后嵌入山羊支原体,看它是死还是活。如果基因组不起作用的话,他们就知道切除掉了不该切除的基因,于是再把这个基因添上。

    在这一过程中,诞生了具有525个基因的Syn2.0。它是首个基因组规模小于尿道支原体的微生物。而尿道支原体是自然界中基因组规模最小的生物。

    在这个笨办法的指导下,他们继续抛弃Syn2.0身上不太重要的或者与其他基因功能重合的赘肉,仅有473个基因的Syn3.0应运而生。

    三分之一的Syn3.0依然成谜

    Syn3.0苗条的基因结构令进化生物学家感到兴奋,他们期待把基因一个个加到它身上来研究它们的作用。

    英国《卫报》在评价这一发现时说,这是人类理解生物学的里程碑事件。它可能会揭晓30亿年前原始海洋中生命的进化之谜;它可能会为人类进入定制有机体时代敲开大门。

    不过,Syn3.0的发明者非常耻辱地发现,他们自己距理解这个在实验室中创造出的生命还有一段路程。研究人员承认,目前他们依然没有完全理解,或者在某些地方完全不明白,占Syn3.0基因组三分之一的149个基因到底在起哪些作用。所以,下一步他们的任务当然是搞清楚自己亲手设计的秘密。在这个过程中,可能还会有更瘦的Syn系列出现。(来源:科技日报 刘园园)

    

    

    

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