馬克·艾利斯曼/國家顯微鏡和成像研究中心
由著名生物學家領導的科學家團隊克雷格·文特爾經過大約 20 年的努力,他們取得了突破:他們成功地在實驗室中創造了一種細菌,其遺傳密碼比自然界中發現的任何細菌都要小。 這種實驗室製造的生物體只有 437 個基因,攜帶著維持生命所需的絕對已知的最低數量的遺傳密碼。
透過創造這種自我複製的細菌,來自合成基因組學實驗室和 J. Craig Venter 研究所希望更了解構成每個生物體的單一基因的功能 - 同時我們正在做出新發現一直以來,我們對於這些重要的生物構件仍有許多不了解的地方。
在名為 JCVI-syn3.0 的微生物的 437 個基因中,只有 149 個具有已知的功能。 換句話說,我們知道其餘的對於生命存在是必要的,但我們還沒有弄清楚它們的目的是什麼。 為了幫助科學家了解更多信息,文特爾和他的團隊現在從這次實驗中學到的東西被添加到公共資料庫中,以便任何人都可以研究它們。
「我們嘗試設計和創造一個新物種,雖然最終取得了成功,但我們發現該細胞中 32% 的生命必需基因的功能未知,並且表明許多基因在許多物種中高度保守,”文特爾說。 “過去 20 年的所有生物資訊學研究都只關注已知世界,從而低估了必需基因的數量。”
僅供比較,雖然該生物體有 437 個基因,但自然界中發現的自我維持的活生物體中最短的基因組只有 525 個基因長,屬於生殖支原體。
文特爾等。 等人。 科學
反覆試驗的化學合成和基因組設計過程是研究人員工作的核心,因為他們正在尋找可行的結果。
每個測試基因組一次分成八個片段,在成功製造生物之前,每個片段都單獨進行測試。 該團隊和該領域的其他人表示,合成生命的創造最終將證明對特定目的有用,例如生產廉價的生物燃料和從頭開始創造新藥物。
事實上,有很多可能性:文特爾是朋友過去曾談論合成生命改造火星表面。 理查德·羅伯茨爵士(Sir Richard Roberts) 曾獲得1993 年諾貝爾生物學獎,現任新英格蘭生物實驗室首席科學官,但他並未參與這項研究,他表示:「完全定義活著意味著什麼的目標已經向前邁出了一大步。告訴馬修·赫珀福布斯。
現在的挑戰是弄清楚這些神秘的 149 個額外基因的功能,並進一步研究合成生命——研究人員承認,有可能創造出一個基因更少的生物。 “我們將生命視為 DNA 軟體驅動的,”文特爾在新聞聲明中說。“我們正在證明,通過嘗試理解該軟體,我們將更好地理解生活。”
他的團隊的工作現在已經發表在期刊上科學。