美國(guó)科學(xué)家抽絲剝繭，將生命形態(tài)回歸其本質(zhì)——他們通過人工合成創(chuàng)造出了一種細(xì)菌。這種細(xì)菌擁有生長(zhǎng)繁殖所必須的最低限度的遺傳信息。

    英國(guó)《金融時(shí)報(bào)》網(wǎng)站3月24日?qǐng)?bào)道，由基因?qū)W先驅(qū)克雷格-文特爾帶領(lǐng)的研究人員制造出了Syn3.0，即“最小合成細(xì)菌細(xì)胞”。這是他們?cè)?010年創(chuàng)造的Syn1.0的升級(jí)版。Syn1.0是首個(gè)由研究人員在實(shí)驗(yàn)室中利用化學(xué)物質(zhì)合成其基因組的活細(xì)胞。

    研究人員希望，Syn3.0能夠提供一個(gè)平臺(tái)，讓合成生物學(xué)家出于特定目的——如生產(chǎn)藥物或生物燃料——向之添加基因。不過創(chuàng)造Syn3.0的更直接目的是為了更好地了解生命的基本生化機(jī)理。

    文特爾表示，由美國(guó)《科學(xué)》周刊發(fā)表的這項(xiàng)研究揭示，人類在生物學(xué)知識(shí)方面存在“令人吃驚的”空白。

    研究小組最初的思路是利用科學(xué)文獻(xiàn)中的信息來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)最小細(xì)菌基因組，但以失敗告終。他們轉(zhuǎn)而研發(fā)基于絲狀支原體的Syn3.0，通過逐個(gè)剔除并觀察結(jié)果的方法來(lái)搞清絲狀支原體901個(gè)基因中有哪些是不可或缺的。研究小組將非必要基因一一剔除，最終得到了473個(gè)生長(zhǎng)復(fù)制所必需的基因。

    隨后，研究人員在實(shí)驗(yàn)室中合成了由473個(gè)基因進(jìn)行編碼的基因組，并將其移植到另一種細(xì)菌山羊支原體中，該支原體自身的DNA已被移除。合成基因組接管了宿主細(xì)胞的生物學(xué)運(yùn)作，并產(chǎn)生了一種強(qiáng)壯的細(xì)菌。

    法新社3月24日?qǐng)?bào)道稱，美國(guó)科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造出了能夠在自然界中生存的最小基因組。這一基因組包含的必要基因足以維持機(jī)體運(yùn)轉(zhuǎn)及自我復(fù)制，這是人類向解開生命創(chuàng)造之謎邁出的一大步。

    與人類攜帶的兩萬(wàn)個(gè)基因相比，這個(gè)名為Syn3.0的人造細(xì)菌基因組僅有473個(gè)基因。

    首席研究員、人類基因組排序先驅(qū)克雷格-文特爾與克萊德-哈欽森及同事，尚未確定其中149個(gè)基因的具體功能。不過，研究人員在其他生物體中發(fā)現(xiàn)了數(shù)個(gè)潛在同源基因。這表明，這些基因?qū)δ艽ǖ耐ㄓ玫鞍走M(jìn)行編碼。

    文特爾解釋道：“回答關(guān)于生命基本問題的唯一方法就是獲得最小基因組。而這么做的唯一方法或許就是嘗試人工合成一個(gè)基因組?！?/P>

    于是科學(xué)家們將目光對(duì)準(zhǔn)了支原體，因?yàn)檫@是在能夠自我復(fù)制的細(xì)胞中，已知的擁有最小基因組的細(xì)菌。

    文特爾說：“假若你對(duì)飛機(jī)一無(wú)所知，現(xiàn)在要研究一架波音777，你試著通過移除飛機(jī)零件而找到它們所對(duì)應(yīng)的功能。你將右翼的引擎移除，飛機(jī)仍能正常起飛降落。那么你就可以得出結(jié)論，這個(gè)東西是非必要零件，而在你移除另一個(gè)引擎之前，你都無(wú)法察覺到它的重要性。這就是生物學(xué)領(lǐng)域不斷上演的一幕，即我們最初認(rèn)為的非必要成分可能是成對(duì)基因中的一個(gè)，直到我們將它的對(duì)應(yīng)物移除后，才能發(fā)現(xiàn)它的必要性?！?/P>

    研究得到的一個(gè)關(guān)鍵結(jié)論就是，某些最初被劃為“非必要”的基因，實(shí)際上作為第二基因也執(zhí)行了同樣重要的功能。這就意味著，在最小基因組中，我們必須保留成對(duì)基因中的一個(gè)。

    最小基因組不包括能夠修改和限制基因組的基因，而且也沒有編碼脂蛋白的大多數(shù)基因。不過，最小基因組囊括了幾乎所有參與讀取和表達(dá)遺傳信息、以及跨代保存遺傳信息的基因。