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“人工合成生命”获重大突破推开生命之门

2017-04-11

人人健康 2017年7期
关键词:生物学生物设计

3月10日,天津大学、清华大学、华大基因的中国科学家在真核生物基因组设计与化学合成方面的重大突破成果,登上国际顶级学术期刊《科学》的封面。

这意味着,非生命物质与生命之间的界限已经打开,“设计生命、再造生命和重塑生命”的进程将随之提速。

科学家们完成了4条真核生物酿酒酵母染色体的从头设计与化学合成,这些基因修饰的酵母已经用来制作疫苗、药物和特定的化合物。

合成生物学是继“DNA双螺旋发现”和“人类基因组测序计划”之后,以基因组设计合成为标志的第三次生物技术革命。酿酒酵母基因组合成计划(Sc2.0计划)由美国科学院院士杰夫·伯克发起,由美国、中国、英国、法国、澳大利亚、新加坡等多国研究机构参与并分工協作,致力于设计和化学再造完整的酿酒酵母基因组。

作为该计划在中国最早的参与者,天津大学化工学院教授元英进此次在《科学》期刊上以通讯作者身份发表了2篇论文。

生物学界内最大的划分依据并不是植物和动物,而是以原核生物和真核生物来区分。原核生物的基因组相对简单,而动物、植物、真菌等等真核生物的DNA既丰富又复杂,通常会包含数亿甚至数十亿碱基对信息,同时遗传物质DNA通常被分配到不同的染色体中,而这些染色体又深藏在细胞核的特定区域。所以,合成一个真核生物的基因组是一项非常艰巨的任务。

元英进在接受采访时表示:“化学合成酵母一方面可以帮助人类更深刻地理解一些基础生物学的问题,另一方面可以通过基因组重排系统实现快速进化,得到在医药、能源、环境、农业、工业等领域有重要应用潜力的菌株。……

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