科学怪人哈佛研究生命起源

　　

生物通报道：美国的“科学怪人”J. Craig Venter将在接下来的一年里，在哈佛大学做访问学者进行生命起源项目的研究。

 

Venter在三月开始执行他为期一年的协定。“生命起源”计划项目的负责人表示，Venter将会在他的合成基因组学和合成生物学成就得基础上研究重大问题。

 

在几年一月的《科学》杂志上，Craig Venter的研究团队报告说，他们向着创造合成生命体迈出了重要一步。该研究团队宣布已经创造出了第一个合成基因组。 该研究组利用活体和离体技术创造出了J. Craig Venter研究所所长所说的“一种由人类制造的特定结构的最大分子，它比此前构建的最大DNA分子大20倍。

研究人员在发表的论文上描述了这个由582970个碱基对构成的基因组的创造过程，并将其命名为Mycoplasma genitalium JCVI-1.0。 Venter表示，这确实是一个很大的分子。整个过程从四个化学瓶子开始，这些成果令他感到很振奋，但他表示这项成果很重要，但并不是他所追求的最终目标。

未参与该研究的Rutgers大学的生物化学家Richard Ebright评价说，这项成果非常重要，为用合成DNA完整地重新编排一个生命体奠定了基础。 去年六月,该研究组成功将一个细菌的基因组移植到了另外一个细菌中，这项成果成为合成生物学的一个里程碑。该研究所表示，他们的最新研究室向着创造完整的合成生物前进的三个关键步骤中的第二步。

下一步，研究人员希望能够在一个完整的合成基因组的基础上创造出活细胞。但是，到目前为止，这个目标还未实现。 Venter强调说，他的研究组仍然需要克服许多大的障碍才能达到这个目标。即使如此，他还是表示离目标已经不远了。

创造长链的合成DNA非常困难。因此，之前合成DNA长度记录只有32000个碱基对。 新文章的主要作者、该合成计划的领导者Hamilton Smith表示，几年前在他们开始这项研究的时候，他们就知道会遇到非常多的困难，因为他们踏足的是一个未知的领域。 Smith和同事的方法是合成较小的DNA”包裹”并且将它们在大肠杆菌和酵母菌Saccharomyces cerevisiae中修补在一起。他们总共合成了这样的101各重叠的“黑盒子”，每个片断的长度范围在5000到7000个碱基对之间，并且含有一个或多个完整基因。

研究组在大肠杆菌中将这些“积木”装配起来，直到它们构成了四分之一基因组那么大。这时，研究人员陷入了困境：在大肠杆菌种装配半个或一个基因组无法实现。 然后，他们相当使用一种能够耐受更大的DNA片断的细菌——S. cerevisiae，并且利用一种叫做TAR（Transformation-associated Recombination）的技术在一个酵母人工染色体上构建出了基因组。

为了确保基因组拷贝的正确，17名研究人员利用了M. genitalium基因组的大量测序、重测序基因组在研究开始和进行过程中测序他们的结构。 但是，JCVI－1.0不是一个精确的M. genitalium基因组复制品。研究人员特意用一种抗生素抗性标记打断了一个传染基因。他们还插入了水印（短的序列或拷贝）来讲它与天然的M. genitalium基因组加以区分。

他们还不小心打断了一种关键的RNA编码区域，这个错误将必须在他们成功移植基因组前加以修复。如果研究组成功移植了这种合成基因组，他们将继续向着他们的最终目标前进。 Venter和同事一直都希望能够创造出合成的生物体，它们将能用于生物能源研究。由于M. genitalium的基因组相对较小，因此这种细菌的基因组可能成为新合成基因组的基本骨架。

 

另外，在日前揭晓的Sigma-aldrich特约之“2007生命科学十大新闻暨科技风云人物评选”结果中，Venter及其他研究的“基因组移植”成果均入选最终的十大人物和十大新闻，详细内容见：http://www.ebiotrade.com/custom/news_2007/result.htm（生物通雪花）