水泥砖码垛机厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
水泥砖码垛机厂家
热门搜索:
行业资讯
当前位置:首页 > 行业资讯

文特尔和他的人工合成新生命体《新闻》

发布时间:2020-09-15 01:02:53 阅读: 来源:水泥砖码垛机厂家

网导读:Venter研究组人工合成丝状支原体Mycoplasmamycoides的具有1078809碱基对901个基因的基因组并把它移植到去掉DNA的山羊支原体M......

今年3月25日Science杂志发表了克雷格·文特尔(J.CraigVenter)和他的合作者发表的文章,标题是最小的细菌基因组的设计和合成(Designandsynthesisofaminimalbacterialgenome),报告他们如何设计和合成了目前为止最小的细菌基因组。一些媒体和科普文章对这个成果的解读有不小偏差,动不动就用合成新生命体之类吓人的标题,给一般人的感觉好象是试管里加几样东西摇几下,一个活生生的精灵就蹦出来了,其实根本不是这么回事。

文特尔其人

说这个之前不得不提一下文特尔其人。文特尔1946年生于犹他州盐湖城。在加州念的中学。他中学时学业不咋地,成绩单上C和D并不少见。高中毕业时越战打得正酣,他虽然反战,还是被征召到美国海军服役,在野战医院特护病房工作。当时苦闷的他曾经想游泳到外海自杀。快游到深海的时候被一群鲨鱼吓得改了主意,没死成。见多了伤残和在死亡线上挣扎的士兵,文特尔萌生了学医的念头,但是后来还是决定从事生物医学研究。

由于成绩不好,文特尔只能先上社区大学,后来才转入加州大学圣地亚哥分校(UCSD)。从加州大学圣地亚哥分校拿到生理和药物学博士学位后,他娶了同学BarbaraRae.后来到水牛城的纽约州立大学当教授,与BarbaraRae离婚,娶了学生ClaireFraser。2005年离婚之后再娶了自己的公关秘书HeatherKowalski,现在一起住在圣地亚哥富人聚居的小城拉荷亚(LaJolla)。

塞雷拉基因组公司和人类基因组测序

文特尔1984年加入美国国立卫生研究院(NIH),当时人类基因组工程正处于筹备阶段,他是主要参与者之一。文特尔提出的霰弹定序法(shotgunsequencing)方法没有得到广泛支持,得不到政府资助,于是索性成立自己的公司塞雷拉基因组公司(CeleraGenomics)跟美国政府资助的弗朗西斯·柯林斯(FrancisCollins)领导的测序项目竞争。2000年初,他们各自的小组差不多同时完成人类基因组序列的初步测定。那年的6月26日早上,两人分立当时的总统克林顿身边,向全世界宣布这一成果,着着实实风光了一阵。

16年时间又过去了,现在我们已经拥有了人类生命的十分精确的蓝图,一本由超过30亿个字符(碱基对)写就的天书。我们领会了它里面由四个字母构成的词组句子,很多段落甚至篇幅,可是离完全领会它的全部意思还相距甚远。在编码蛋白质的两万多个基因里,差不多还有三分之一的基因的功能还是个未知数,更不用说剩下的百分之九十几的非编码序列的功能了。

合成基因组公司和克雷格·文特尔研究所

文特尔2005和2006年相继成立合成基因组公司(SyntheticGenomics)和克雷格·文特尔研究所(TheJ.CraigVenterInstitute,JCVI)。研究所的研究方向有好几个,都围绕着基因组和测序。合成基因组公司的目标是通过合成基因组去改良微生物,用于工业和医学等领域。2009年美孚石油公司投资60亿美元合作研究生产下一代生物燃料。但是由于近年油价下降,用藻类为原料用微生物制造燃料来代替石油并不合算,这一项目恐怕难以为继。另一个跟赛诺菲合作的项目,用改造的酵母制造治疗疟疾的青蒿素,前景照样不妙,因为成本等原因也竞争不过用传统方法从植物中提取的青蒿素。

合成新生命体?

JCVI-syn1.0

2010年,Venter研究组人工合成丝状支原体Mycoplasmamycoides的具有1078809碱基对901个基因的基因组并把它移植到去掉DNA的山羊支原体M.capricolum,使后者表达M.mycoides的基因。这就是JCVI-syn1.0。当时就有人把这个叫做合成新生命体,其实合成的基因组基本上就是照抄M.mycoides的,只是合成的过程中加了几个短的水印序列。接受这个合成基因组的M.capricolum不出几代就跟基因组供体M.mycoides一模一样,并没有产生什么新的生命体。

这次,他们在1.0的基础上做减法,逐渐剔除一些基因,然后再转入去除DNA的M.capricolum里反复测试,看看最多可以去掉多少基因还能保持细菌的活性。最后结论是这个基因组可以削减到531,560个碱基对,473个基因。接受这个缩减版基因组的生命体被命名为JCVI-Syn3.0.

如果JCVI-syn1.0不是新生命体,那么JCVI-syn3.0是不是呢?首先,到底改变多少才算新生命体,本来就没有严格的定义。如果改变少数几个基因就是,那转基因动植物,甚至实验室里用来克隆DNA的大肠杆菌都是,袁隆平的杂交水稻更不用说了,而这些要比JCVI-syn1.0早好几十年。好吧,syn3.0比syn1.0精简一半,把接受了这个合成基因组的M.capricolum叫新的生命体应该没有问题。可是这个新的生命体只有基因组是人工合成的,细胞的其它成分都是原来就有的,跟生命的从头合成(denovosynthesis)完全两码事,难度相差千万倍。因为即便我们能够精确测定细胞全部组成成分,也能全部合成它们,把它们组装成一个生命体还是一个几乎不可能完成的任务,因为细胞不是一碗珍珠翡翠白玉汤,把这些成分随便搅和搅和就能表现出生命的特征,它要求里面的分子必须在适当的地方、适当的时间以适当的量存在并形成合适的浓度梯度。大分子要在特定空间里以特定的方式折叠组装成多维结构以及跟其它特定的分子发生相互作用。这些特定的空间(细胞器或者整个细胞)必须与外界隔离但又要在需要的时候以特定的方式跟外界发生一定程度的交流。如果只是合成基因组,没有其它细胞成分的帮助把它转录成RNA,继而翻译成蛋白质,那它只是一堆由四个字母串成的密码。里面的信息如果缺乏破译机制,得不到传递,那它只是一堆垃圾。可以相当肯定地说,不依赖于已有生命体和它们的产物的新生命体的从头合成,在我们这辈子都不会发生,在人类这个物种灭绝之前能否发生都很难说。

JCVI-syn1.0和3.0无疑都代表了人类技术的进步。文特尔小组的主要成就是在原有基础上发展了长链DNA的合成、拼接和测序技术;发明了合成的全基因组的移植技术(不同于细胞核移植技术)。就象我已经说过的,JCVI-syn3.0的主要意义在于帮助我们了解到底最少需要多少基因才能支撑最基本的生命形态。生命的从头合成,在能预见的将来既不可能也没必要出现。

有意思的是,文特尔和柯林斯,这两个曾经的竞争对手,一个是公开的无神论者,一个是公开的基督徒。我无法理解作为基督徒的柯林斯是如何做到在人类对生命以及整个自然界的认识日新月异的今天仍然保持对神的信仰的,但是作为无神论者的文特尔,应该无意充当上帝去创造新的生命,媒体最好不要把这样的角色强加于他。

pos机办理成都

代办pos机

pos机怎么加盟