Science:生物学家人工合成细菌基因组
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  • 点击:    作者:   来源: 日期:2008-02-03    本站论坛

人造生命“三步走” 

“整个过程是从四瓶化学物质开始的” 

第一步,科学家首先制造了4个DNA---碱基A,G,C和T,这4个碱基可重复配对58万次,合成数百万DNA。 

第二步,将这些片断“组装”成DNA链,并形成完整基因图谱。目前科学家已完成这一步。 

第三步,科学家将尝试将合成的基因组注入剔除了遗传物质的细胞中,如果能够激活细胞,就可以宣告全球第一个“人造生命”诞生了。 

美国生物学家克雷格•文特(Craig  Venter)以及他带领的研究小组日前完全利用实验室化学物质复制出了一种细菌的基因组,向创造首个人造生命又迈进了一步。 

科学家们将实验室化学物质作为脱氧核糖核酸(DNA)的基因块串列在一起,从而合成出了基因组。而人造基因组的基因都可以在天然细菌体内找到与其对应的部分。 

这项研究成果由马里兰州克雷格.文特研究院(J.  Craig  Venter  Institute)的一组科学家刊登在《科学》(Science)杂志网络版上。署名作者包括1978年诺贝尔医学奖获得者汉密尔顿.史密斯(Hamilton  Smith). 

文特在与记者举行的电话会议上表示,创造人造生命的实验分三个阶段,而此次成功标志着第二阶段的完成,但最后这一步的难度会大得多。不过他在大约八年前曾顶住外界异议,以惊人的速度破译了人类基因组。 

一个更大的问题在于要让人造生命携带有使其存活下来最起码的基因组。预计此类生物有朝一日能应用在商业领域上,例如吸收空气中的二氧化碳或提炼生物燃料。 

广告向人造生命领域发起挑战在科学上面临着不小的难度,而且在伦理和法律方面也有很多问题。目前几乎没有政府对此类研究进行管理,参与实验的研究人员都是依靠自律。而中伤这项研究的人声称,安全保障的缺失将增加人造生命酿成大祸的风险(文特率领的研究小组在合成支原菌基因组时,有意破坏了赋予染色体感染其他生物的能力的基因)。 

尽管如此,研究正在迅速向前推进。去年6月,由文特率领的一个研究小组公开了一项实验的详细情况。在这项实验中,他们将一种细菌的DNA移植到另一种细菌的细胞中,并近乎奇迹般的“激活”了被植入的基因组。 

研究小组希望采用类似的方法能激活人造的基因组,从而创造出一种人造生命。不过文特表示,在成功的道路上还存在许多障碍。 

但文特相信,现在距离大功告成只有一步之遥。他对此表示,如果无法在2008年取得成功……将是一件令人失望的事情。

美国科学家宣称,他们已经成功完成了世界上首个纯粹“合成生物”的基因图谱组合工作。据悉,这个即将面世的“人造生命”是一种拥有485条基因的细菌,是人类现在已知的“最小活物”之一。上述研究成果刊登在最新出版的美国《科学》杂志上。 

美国马里兰州的研究人员表示,将“分三步走”来合成世界上首个真正意义上的人造生命。目前完成的基因图谱工作是“第二步”。据介绍,整个合成工作是从“四瓶化学物质开始的”。他们的目标是,首先培育出结构相对简单的细菌基因,然后再逐步将其合到一起继续培养。 

报道说,这种完成基因图谱绘制给的细菌全部DNA都可由一条染色体所携带,因而培养起来容易些。研究人员利用大肠杆菌作为“孵化器”培养需要的DNA,并且将其逐渐“组装”成染色体。下一步目标是将这些染色体重新植入细胞体内,看其能否成功“复制”出后代。 

科学家通过化学方法在实验室里制造DNA。其第一步是制造4个DNA碱基A,  G,  C和T,以组成DNA。为了培育这种能传染性病的细菌,这4个碱基重复配对了58万次。由于DNA链条的结构过于脆弱,无法现阶段人们无法合成更长的DNA链。 
截至目前,研究人员还不能确定到底那些基因是维持生命体正常运转的必需品,因此短期内根本无法“整”出结构更为复杂的人造生命来。此外,尽管病毒比细菌还小,但科学界一般认为,因病毒自身无法复制,因此不是一种完全的“生物体”。 

由于人造生命涉及伦理道德,所以深入开展上述研究工作需得到有关机构批准。科学家希望,能在实验室内培养出有益于世界的人造生命,以便完成诸如制造生物燃料、消除地球上的有毒物质,同时减少二氧化碳等温室气体排放量等艰巨任务。

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