据美国《科学》杂志1月24日在线报道,美国科学家利用合成技术,已经成功地制造出一种细菌的DNA,并组合出一套完整的基因组。科学界形容这是一项重大突破,向“人造生命”迈出重要的一步。科学界希望利用这种技术为人类的各种疾病寻找治疗方法,也为人类面对的各种问题例如气候变暖等找到解决方案。
据香港《大公报》报道,美国非营利机构克雷格研究所(J. Craig Venter Institute)的一个科研小组花了5年时间,对人类目前知道的最细小的有机体“mycoplasma genitalium”进行实验。他们在最新一期《科学》杂志中发表了这项成果。理论上,科学界苦思了多年及一直只是科幻小说情节的“人造生命”,看来有机会在现实世界中出现。
撰写这份报告的科学家吉希森说,合成有机物DNA的研究工作共分三个步骤,现在已完成了第二个步骤。换句话说,现在距离制造“人造生命”的目标又近了一步。
实际上,由文特尔(现任克雷格•文特尔研究所主席)领导的研究小组已经展开了最后一个阶段的研究工作。他们制造了名为“实验室支原体(Mycoplasma laboratorium)”的染色体,最后他们将会把它植入一个活体细胞。该染色体可望把该细胞“接管”过来,结合成新生命。这样的细菌,全身大部分都是人工制造,不过其细胞的基本材料来自天然生物。
学者态度审慎
不过,“人造生命”这种研究工作在社会上引起激烈争论,面临伦理危机。有人担心英国作家赫胥黎于1932年创作的小说《勇敢新世界》的故事情节会变成现实。该部小说讲述人类终有一天,可以在实验室内以人工方式,制造婴儿。
不过有些科学家对此仍然持着审慎的态度,认为制成人工生命暂时遥遥无期,因为研究报告作者本身也在一条脚注中详述了把其中一种复制基因注入生殖器支原体时遇到的难题。
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《科学》杂志论文摘要
- posted on 02/02/2008
中国时报阎纪宇/美国生物科技先驱克雷格.文特(Craig Venter)领导的“文特研究中心”(JCVI)廿四日宣布,该机构科学家成功利用人造的去氧核糖核酸(DNA)片段,创造出迄今最大型的人造DNA结构:一个含有五十八万二千九百七十个碱基对的生物基因体。(chinesenewsnet.com)
此举使人类朝向制造“合成生物”(synthetic organism)目标迈进一大步。但也有许多人强烈反对这类研究,认为这是人类试图扮演上帝自行造物。(chinesenewsnet.com)
基因体移植文特创造奇迹(chinesenewsnet.com)
麻省理工学院(MIT)生物工程系的安迪博士预测,到了二○一二年,设计建构各种细菌与单细胞真核生物的基因,将如同家常便饭,甚至连哺乳类动物的染色体都可以调整。英国纽塞大学的生物伦理学家伍兹则认为,合成生物这个新领域必须建立管制规范,否则有可能会引发危险后果。(chinesenewsnet.com)
该论文刊登于最新一期《科学》(Science)周刊。(chinesenewsnet.com)
由文特研究中心研究员吉布森与一九七八年诺贝尔医学奖得主史密斯领导的十七人团队,已经合成出“生殖道霉浆菌”(Mycoplasma genitalium)的基因体,命名为“生殖道霉浆菌JCVI-1.0基因体”(M. genitalium JCVI-1.0)。生殖道霉浆菌是一种常见于人类生殖道的致病细菌,构造极为简单,只具一条带有五百余个基因的染色体,是已知基因体规模最小的生物之一,因此适合作为人造生物的基石。(chinesenewsnet.com)
文特本人也参与这项研究计画,并强调他们的新方法与新技术未来将广泛运用于“合成基因体学”,发展出诸如研制新药物、分解二氧化碳等温室气体、制造生质燃料、对抗生物战剂等实际用途,前景不可限量。不过许多人认为这类实验形同试图“扮演上帝”,涉及复杂的宗教与伦理争议,而且难以避免有心人士滥用的风险。(chinesenewsnet.com)
生殖道霉浆菌人造生物基石(chinesenewsnet.com)
约翰霍普金斯大学生物学家博克认为,这项研究是生物科技的一大突破,具有里程碑意义。纽约州立大学石溪分校病毒学家魏默则指出,文特的团队还须再接再厉,将人造基因体植入剔除DNA的生殖道霉浆菌细胞中,证明它能够让生物的各项功能正常运作。(chinesenewsnet.com)
日本学者曾经制造出碱基对数目为生殖道霉浆菌十倍的基因体,但他们的方法是结合两种现有细菌的染色体。相较之下,文特的团队可说是一砖一瓦、白手起家,难度与开创性都远高于前者。(chinesenewsnet.com)
研究人员首先对生殖道霉浆菌重新进行基因定序,做为后续步骤的依据。然后以化学合成方法,制造出一百零一个生殖道霉浆菌DNA的“基因盒”(cassette),每一盒约含五千至七千个碱基对,彼此部分重叠,并加入一些天然生殖道霉浆菌没有的基因资讯,做为合成之后验证身分的“浮水印”。(chinesenewsnet.com)
接下来研究人员展开五个步骤,以大肠杆菌与酿酒酵母做为基因选殖(cloning)的宿主,像一层一层堆叠积木一般,让一百零一个个基因盒相互结合在一起。随著碱基对数目逐渐增加,结构越来越脆弱而难以处理,但研究人员最终还是克服挑战。大功告成的基因体分子量高达卅六万“千道尔顿”(kDa),如果以十级字印出其代码(A、C、G、T),可以印出一百四十七页。(chinesenewsnet.com)
未来研究人员将尝试完全以人造基因体为材料,制造出活的生殖道霉浆菌细胞,文特去年实验成功的“基因体移植”(genome transplantation)技术将派上用场。史密斯博士解释:“那就像在电脑中安装新软体,我们要设法启动植入的基因体,让它开始运作。”
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