新浪科技訊 北京時(shí)間8月25日消息,據英國《泰晤士報》報道,引起諸多爭議的美國生物學(xué)家克雷格·文特爾(Craig Venter)表示,未來(lái)4個(gè)月內人造生命就會(huì )出現。文特爾負責領(lǐng)導的科研組已經(jīng)排除了在實(shí)驗室制造人造生物體面臨的重要障礙。他說(shuō):“如果我們不出任何差錯,我認為我們將會(huì )取得成功,我們將在年底制成第一個(gè)人造生物體!
為人造生命奮斗十幾年
文特爾博士已經(jīng)為這個(gè)目標奮斗了十幾年,他參與的一些項目正在利用合成生物學(xué)生成細菌,把煤轉變成清潔天然氣,并把吸收二氧化碳的藻類(lèi)轉變成碳氫化合物燃料。合成生物學(xué)的其他潛在應用方式包括生產(chǎn)醫藥和疫苗的新方法。
馬里蘭克雷格·文特爾研究所(J. Craig Venter Institute)的科學(xué)家宣布他們已經(jīng)發(fā)現一種把DNA植入到細菌里的新方法,并承諾解決兩年來(lái)一直阻礙人造生命項目發(fā)展的一個(gè)問(wèn)題后,文特爾提出了上述預言。
2007年,該科研組開(kāi)始把細菌——蕈狀枝原體真菌變種(Mycoplasma mycoides)的基因組植入到它的近親細菌山羊支原體(Mycoplasma capricolum)的細胞里。這種做法把寄主細菌轉變成蕈狀枝原體真菌變種。去年1月,該科研組從零起步,成功制成了細菌的完整遺傳密碼。
下一步是利用2007年形成的植入技術(shù),把這種人造基因組移植到寄主細胞里,通過(guò)人類(lèi)寫(xiě)的遺傳指令“重新激活”它。迄今為止這種嘗試一直慘遭失敗,因為當人造基因組被植入到寄主細胞里后,它根本無(wú)法產(chǎn)生作用。
這項最新研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上,它確定了這種嘗試一再失敗的可能原因,并形成一種進(jìn)行這種嘗試的新方法。天然細菌基因組,例如被成功移植的那個(gè),是通過(guò)一種被稱(chēng)作甲基化作用的方法進(jìn)行化學(xué)改良的。當它們被植入其他細胞里時(shí),這個(gè)過(guò)程顯然能保護它們不受化學(xué)物——限制性?xún)惹忻?Restriction Enzymes)干擾,防止它們受到病毒毒害。
然而,人造基因組并不是甲基化產(chǎn)物,因為它必須在酵母中生長(cháng),這個(gè)過(guò)程不能為它提供化學(xué)改變所需的物質(zhì),導致它容易受限制性?xún)惹忻敢u擊。
植入試驗終于取得成功
在這項最新研究中,文特爾帶領(lǐng)的科研組在酵母里培養天然蕈狀枝原體真菌變種基因組,這種環(huán)境跟人造基因組的生長(cháng)環(huán)境類(lèi)似,因此沒(méi)有發(fā)生甲基化作用。但是這些基因組在被植入寄主細胞時(shí)并沒(méi)成功。
稍后,該科研組再次在實(shí)驗室里對蕈狀枝原體真菌變種基因組進(jìn)行甲基化,然后把它植入寄主細胞。這次植入成功了,這些細胞作為蕈狀枝原體真菌變種被重新啟動(dòng)。這次成功說(shuō)明在植入前對人造基因組進(jìn)行甲基化,使它能夠取代寄主細胞,并用自身DNA重新啟動(dòng)它們。這方面的試驗現在還沒(méi)開(kāi)始。
甲基化作用應該能保護人造基因組對抗寄主細胞的防衛物,這就像用可抑制免疫系統的藥物防止植入器官出現排斥現象一樣。諾貝爾得主哈密爾頓。斯密斯(Hamilton Smith)也是這項研究的領(lǐng)導者,他說(shuō):“我認為這項工作對我們更好的了解生物學(xué)本質(zhì),實(shí)現我們的工作中制作和導入人造基因組的最后階段具有重要意義。這有可能是人造基因領(lǐng)域獲得的一項最重要的發(fā)現!
文特爾表示,由于它為改變藻類(lèi)和細菌,讓它們表現出有用的一面開(kāi)辟了道路,因此這項研究特別重要。文特爾說(shuō):“這可能將成為生物學(xué)領(lǐng)域最有效的一種工具!彼,他將在今年年底前生成人造生命,這是美國科學(xué)家和商人一直追求的目標。
年青時(shí)曾經(jīng)不務(wù)正業(yè)
該項目正在使爭論不斷激化,但是文特爾的記錄顯示,那些持懷疑態(tài)度的人和競爭對手會(huì )不斷促使他繼續這方面的探索。文特爾1946年出生在美國尤他州鹽湖城,青年時(shí)代的他把大量時(shí)間花在沖浪和追求女孩上。但是在越南擔任實(shí)習醫生使他的生命發(fā)生本質(zhì)轉變。文特爾重返美國后,決定把自己的后半生獻給醫學(xué)事業(yè)的發(fā)展。在這種愿望的驅使下,他在5年內分別從加利福尼亞大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位和博士學(xué)位。
稍后他作為美國國立衛生研究院的一名研究人員,成為一種技術(shù)捷徑的先驅?zhuān)@種方法能加速基因解碼過(guò)程。文特爾利用這項技術(shù)于1995年成為第一個(gè)給整個(gè)細菌基因組排序和解碼肺炎細菌——流感嗜血桿菌(Haemophilus influenzae)的人。這項成功是他對美國國立衛生研究院施加的第一次沉重打擊,該院官員不愿給他領(lǐng)導的項目提供資助,并稱(chēng)他的整個(gè)基因組排序不會(huì )有任何作用。
1998年5月,文特爾開(kāi)始冒更大風(fēng)險,他宣布將通過(guò)他的賽雷拉基因公司,在3年內破解整個(gè)人類(lèi)基因組。遺傳學(xué)領(lǐng)域認為文特爾成功實(shí)現這個(gè)目標的可能性非常小,并把他戲稱(chēng)為“戴斯·文特爾(Darth Venter)”。這項挑戰立即激活并使所有人都把注意力集中在公共人類(lèi)基因組項目上,當時(shí)該項目已經(jīng)朝著(zhù)這個(gè)目標進(jìn)行了10年努力,預計在2003年年底結束。
結果兩個(gè)項目的競爭勝負難分,文特爾和美國國立衛生研究院的競爭對手弗朗西斯·柯林斯于2001年共同分享了破解人類(lèi)基因組的榮譽(yù)。從此以后,文特爾開(kāi)始把他的注意力轉移到另一個(gè)重大挑戰上:氣候變化。
文特爾曾把他進(jìn)行的一項遠征探索比喻成是查爾斯·達爾文進(jìn)行的探索活動(dòng),他在這項遠征探索活動(dòng)中,駕駛私家游艇Sorcerer II,花費3年時(shí)間穿越各大洋,收集和分析微生物樣本。文特爾希望通過(guò)了解細菌和大氣之間的互動(dòng),可以讓他和他的科研組設計并制成人造細菌,用來(lái)清除大氣中的溫室氣體。
(來(lái)源:新浪科技)
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