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示意圖:酵母中人造絲狀山羊支原體的組成
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合成的JCVI-syn1.0型絲狀山羊支原體和野生絲狀山羊支原體的表型圖片
  新浪科技訊 北京時間5月21日消息,據美國《連線》雜誌網站報道,美國克萊格-凡特研究所科學家們經過兩年半時間的研究和實驗,近日終於首次成功實施了人造DNA激活細胞的實驗。據瞭解,在實驗中研究人員首先將人造的基因物質注入細胞之中,接下來細胞就能夠自然生長。
  克萊格-凡特研究所生物學家丹尼爾-吉博森是該項研究的聯合作者之一,他們的研究成果發表於5月20日的《科學》雜誌上。吉博森介紹說,「實驗之前,我們所有人感覺都很好,都認為這次實驗會很順利。但是,我們仍然保持謹慎的樂觀,因為在此前的一系列實驗中,我們經歷了很多次失敗。」
  在三月份的一個星期五,科學家們在離開實驗室之前將一百多萬對人造DNA鹼基對注入到山羊支原體細胞中。當星期一回到實驗室時,他們發現這些細胞正生長成一個個細胞群。克萊格-凡特研究所主席克萊格-凡特近日表示,「當我們仔細觀察這些生命形式時,我們看到了穩定的實體。但是,這事實上也表明它們的動態變化,它們每秒鐘都在變化。這些生命基本上是一種信息處理過程的結果。我們的基因代碼就是我們的軟件。」實驗證明,如何使得這些軟件來為細胞提供動力,這個難題要比預期的難度還要大。
  2008年初,克萊格-凡特研究所宣佈,他們合成了一個人造的生殖支原體基因組。當時,許多人猜測,這種基因組或許能夠馬上用來激活細胞。但是,這種特定的細胞類型,並不是理想的研究對象,其中一個問題就是速度問題。吉博森介紹說,「我們不得不面對這樣一個事實,那就是生殖支原體的生長速率極端的慢。對於每一項實驗,我們往往需要一個多月才能得到結果。」此外,關於將基因代碼移植到受體細胞的實驗也以失敗而收場。因此,研究人員總結了失敗的教訓,重新尋找替代實驗對象。他們最終選取了體積更大、生長速度更快的絲狀山羊支原體,這一次選擇被證明是正確的。
  美國斯坦福大學合成生物學家德魯-恩迪表示,「在過去五年中,人工利用原始化學材料合成的完整基因物質的長度增加了100倍,而已合成的基因組的最大長度也翻了6番。」合成技術的飛躍促成了實驗的順利進行。加州大學舊金山分校合成生物學家克裡斯-沃格特認為,「他們重造了一個自然序列。」
  儘管這是一項重大成果,但是利用少許的合成物質複製一個自然的基因組,這項任務對於目前的技術來說仍然是一個極限。比如,研究人員目前能夠完成兩百萬鹼基對的合成,但是如果鹼基對更多的話,研究人員也沒有任何信心。(彬彬)

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