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科学家创造了最小的已知基因组来支持活细胞

2019-01-25 15:02:05 • 来源：

美国的研究人员设计并创造了一种合成细胞，只需473个基因即可生存和复制，有可能开发出创新的新药，抗体和燃料。作为生物学理解的里程碑，位于加利福尼亚州拉霍亚的J Craig Venter研究所的科学家削减了细菌支原体染色体的基因，直到它们达到生命和复制所需的最小值。然后，他们将这些基因重新合成为单链DNA，然后“重新启动”一个基因空细胞，直到它再次进入生命。

科学家创造了最小的已知基因组来支持活细胞

合成的细胞，正式命名为JCVI Syn3.0(简称'Syn3.0')，含有473个基因和531 000个DNA碱基，小于已知的最小的一个相关细菌物种M genitalium的天然基因组。 525个基因和60万个DNA碱基。Syn3.0还能够每三个小时翻一番，而不是生殖器使其体积增加一倍的几周。

研究小组将新细胞称为“最小细菌细胞”，强调不确定的文章，因为所需的最少基因数量取决于环境条件和生物体的代谢。

解开生命的秘密

这一发现发表在“ 科学 ”杂志上，可以帮助揭示人类数千年困惑的一个最突出的问题：生命是什么?更具体地说，Syn3.0的创建可以提供对超过30亿年前原始海洋中生命进化的故事的见解。

领导该研究小组的Craig Venter博士认为，虽然在过去的25年里，“快速阅读”DNA代码的能力已经提高了10倍，但没有任何一个单元可以用其所有功能来解释。Venter博士本人是DNA研究的先驱，并领导了两个科学团队中的一个，他们在2000年6月之前设法对人类基因组进行测序。

2010年，文特尔博士和他的长期合作者克莱德·哈奇森(Clyde Hutchison)成功地从一种人工制造的微生物染色体中创造了第一种合成微生物，这种微生物染色体用于“重新启动”另一种支原体物种的空细胞。这种合成微生物官方称为JCVI-Syn-1.0，是Syn.3.0的直接前身。

商业前景

Syn3.0的商业价值也让人兴奋不已。它的创建者现已申请遗传信息专利申请，他们希望将其作为更基础生物研究的试验工具，并作为开发高度先进和高精度生化产品的发射台。

“我们的长期愿景是根据需要设计和建造合成生物，您可以在其中添加特定的功能并预测结果将是什么，”研究合作伙伴Synthetic Genomics的Dan Gibson说。所以我们相信这些细胞对医药，生物燃料，营养和农业等许多工业应用都非常有用。

虽然这一发现被描述为“大跃进”，但Syn3.0的商业潜力需要一段时间才能完全实现。文特尔博士和他的团队只能识别三分之二的Syn3.0 基因的功能，其他三分之一仍然是个谜。虽然这是一个重要的里程碑，但遗传学家仍然有一些方法可以深入了解生命的真正底线。

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