Science新闻：遗传学大牛挑战传统模式生物

　　

生物通报道：哈佛大学的遗传学家George Church前不久因为计划合成人类基因组饱受争议。现在，他又给生物学领域扔下了一枚大炸弹。他和同事在bioRxiv上提前发表了研究指出，大肠杆菌E. coli的生长速度拖累了科研进展，应当用世界上生长最快的细菌取而代之。

131年以前，人们发现了E. coli。自那以后，这种细菌成为了最受欢迎的一种模式生物，被广泛用于各种生物学基础研究。养E. coli几乎成了生物学的一门必修课。E. coli很容易培养，使用起来也很安全。作为模式生物的四个菌株已经适应了实验室培养，丧失了感染人类肠道的能力。E. coli繁殖速度也比较快，在理想培养基中每20分钟数量就能翻一倍。不过研究人员认为，E. coli被广泛使用的最大原因其实是人们的“惰性”。这种细菌出现在大量的文献中，因此被认为非常可靠。

这次与Church联手的哈佛大学遗传学家Henry Lee表示，基因组研究花费了太多时间等E. coli生长，需钠弧菌（V. natriegens）其实是更好用的替代物。这种细菌的生长速度比E. coli快得多，在理想条件下每10分钟数量就增加一倍。V. natriegens和霍乱弧菌是同一个属的，不过它本身对人体并没有危害。为了推广V. natriegens的使用，Lee和同事公布了这种细菌的基因组序列，列出了经过测试的培养条件。他们还开发了一个作用于V. natriegens的CRISPR基因组编辑系统。

目前，微生物研究者似乎对Lee and Church的提议持谨慎态度。哥伦比亚大学生物学家Harris Wang正在用E. coli进行合成生物学和基因组研究。他认为应当进一步探索V. natriegens基因组在实验室传代中的稳定性，证实V. natriegens培养条件是否会影响DNA的提取。

上个月，哈佛医学院的著名遗传学家George Church和小伙伴们悄悄邀请了130名科学家、律师、企业家和政府官员，在波士顿召开了一次不对外公开的基因组会议。据说，他们在会议上探讨了体外合成完整大基因组的可行性，以及相关项目的实施。Church后来提供给STAT News的一份声明指出，这样的尝试代表着人类理解生命蓝图的新篇章。（更多详细信息参见：遗传学大牛将合成完整人类基因组？）

著名遗传学George M. Church是哈佛医学院的遗传学教授、Wyss研究所的核心成员。他被誉为是个人基因组学和合成生物学的先锋。1984年，Church和Walter Gilbert发表了首个直接基因组测序方法，该文章中的一些策略现在仍应用在二代测序技术中。如今的多重化分子技术和条码式标签也是他发明的，Church还是纳米孔测序技术的发明者之一。

经济高效的单分子测序平台能为人们提供很大的帮助。为此，Church教授与哥伦比亚大学的车靖岳（Jingyue Ju）合作开发了基于纳米孔的单分子边合成边测序（SBS）系统。今年四月他们对这一测序技术进行升级，打造了高通量的单分子纳米孔测序平台。这一重要成果发表在美国国家科学院院刊PNAS杂志上。（更多详细信息参见：两大牛人携手发布新测序技术）

去年五月，Church和麻省理工的Ron Weiss领导研究团队在Nature Methods杂志上发布了双重功能的CRISPR-Cas9系统，该系统能够同时实现基因组工程和基因调控。研究人员使用经过改造的引导RNA和化脓性链球菌（Streptococcus pyogenes）的Cas9蛋白，在切割特定基因的同时调控了其他基因的表达。（更多详细信息参见：遗传学大牛再发重要突破：双功能CRISPR-Cas9）

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：Scientists want to replace lab workhorse E. coli with the world’s fastest-growing bacterium