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合成生命:合成人工设计酵母染色体,实现编写生命密码

【摘要】:模块化几个基因显然是不能满足合成生物学家们的愿望的。2002年,美国科学家对第一个病毒基因组从头进行设计与合成,并取得了成功。真正打响合成生命“第一枪”的,是美国的科学家克雷格·文特尔。2017年3月10日,天津大学、清华大学、华大基因在《科学》杂志上发表论文,宣布成功合成了4条人工设计的酵母染色体,证明我们到了可以“编写”生命密码——合成染色体的阶段,向“合成复杂生命”的目标迈进了一大步。

模块化几个基因显然是不能满足合成生物学家们的愿望的。现在,他们要开始自己的表演了——合成基因组、合成生命。

2002年,美国科学家对第一个病毒基因组从头进行设计与合成,并取得了成功。这个人工制造的基因组可以产生与天然病毒具有同样效用的人造病毒。不过病毒并不具备独立生存的能力,还得依赖细胞为它提供其他帮助,所以严格来说,这不是一个真正的生命体。

真正打响合成生命“第一枪”的,是美国的科学家克雷格·文特尔。2010年,他将一个支原体的内部挖空,注入了人工合成的支原体DNA,就这样,一个新原核生物的完整基因组在人类手中诞生了。它的名字还挺好听——辛西娅,这个小家伙震动了白宫。毕竟,这是历史上第一次出现了人造生命。

如果合成生物学想要再上一个台阶,就得合成一个真核生物给大家看看,毕竟这才是高级生命的起点。如今,这个“小目标”已经基本达成了。2017年3月10日,天津大学、清华大学、华大基因在《科学》杂志上发表论文,宣布成功合成了4条人工设计的酵母染色体,证明我们到了可以“编写”生命密码——合成染色体的阶段,向“合成复杂生命”的目标迈进了一大步。(www.chuimin.cn)

效果图:科学家已经可以设计、合成人工染色体

2018年8月,中国科学院上海植物生物生态研究所的研究团队运用CRISPR-Cas9基因编辑技术,把酵母体内的16条染色体整合成了一条,此成果被发表在《自然》杂志上。

上面提到的这种酵母并非前所未见的新品种。其实,它就是我们常见的酿酒酵母——啤酒厂和面包坊里的大明星。