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基因组走私是走向合成生活的一步

基因组测序先驱Craig Venter和他的团队设计了一种将“外星人”基因组走私到不知情的细菌细胞的方法。这项新技术使科学家们更接近他们创造具有完全合成基因组的新微生物的目标.Venter的研究小组利用一种细菌Mycoplasma mycoides的基因组,在酵母中复制并修饰它,然后将其移植到另一种细菌物种中,M 。capricolum。首先,移植手术不起作用。当将修饰的基因组插入受体细胞时,它立即被识别并降解。该团队尝试了两种方法来克服该问题。首先,他们寻找并灭活能够识别和破坏外源DNA的M. capricolum中的酶。

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然后他们试图伪装供体DNA,以诱使受体物种相信基因组一直属于细胞。他们发现最可靠的移植解决方案是劫持受体细胞的识别酶并阻止它们起作用。“新的[移植]循环在分子生物学中从未存在过,”Venter说,他将这项工作描述为“掌握工具将基因组移到生命的各个分支上。“众所周知,细菌基因组难以修改,使用转移到酵母中作为中间步骤,科学家可以使用更广泛的基因工具来调整基因组。吉姆柯林斯,一位生物医学工程师来自未参与该研究的波士顿大学,对研究如何扩展基因工程的能力感兴趣。 “这是一个了不起的进步,它为我们提供了一种直接的方式来对细菌生物进行大规模的改变,这在以前是不可能的,”他说。

合成生命激动

这最近的工作让Venter一步到位更接近创造合成生活。他已经证明基因组可以从头开始构建,通过采集细菌生殖支原体的基因序列并在实验室中构建它。下一步是将实验室构建的基因组插入细菌细胞,创造一个全新的生物体。避免识别和破坏将是这一过程中非常重要的一部分。如果能够将构建合成基因组的能力与这种技术结合起来进行移植,那么合成生命的曙光可能会很接近。事实上,Venter希望这个生物学里程碑能够在短短一个月左右的时间里实现.Venter对合成生命的追求最终旨在创造能够发挥特定作用的特制生物,例如生产生物燃料甚至制造氢气。“合成的优势DNA是它允许比工程基因组更激进的变化,“哈佛医学院的遗传学家乔治教会说。 “本文的主要进展似乎是将源自支原体的DNA从酵母转移到不同的支原体菌株中。”

期刊参考文献和结肠;科学,DOI和冒号; 10.1126 / science.11​​73759

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遗传基因修饰

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