J. Craig Venter 研究所、麻省理工学院比特和原子中心以及国家标准与技术研究所的科学家在基因工程领域取得了重大进展。他们创造了一种合成的单细胞生物,它具有类似于生物有机体细胞的生长和分裂能力。
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人工创造的有机体
这一科学里程碑涉及在人工设计的生物体中复制复杂的生物过程,例如细胞分裂。
该研究的合著者之一伊丽莎白·斯特里查尔斯基 (Elizabeth Strychalski) 说:“我们的目标是了解支配生命的基本设计。 ” 他们的突破,被称为“JCVI-syn3A ”,是数十年基因组测序和分析的结果,探索了生物有机体中个体基因所起的作用。
在文章中,麻省理工学院 (MIT) 的生物物理学家 James Pelletier 解释说:“我们努力了解每个基因的功能,以便我们能够开发出一个完整的细胞运作模型。 ” 这种方法旨在深入了解细胞机制,为我们对生命本身的理解取得重大进展奠定基础。
达到细胞分裂
这个项目的基础可以追溯到 1990 年。然而,直到21世纪初,一群研究人员才成功合成了一种具有感染细菌能力的病毒。基于这些进展,2010 年,J. Craig Venter Institute (JCVI) 的研究人员设计了一种原型“合成细菌细胞”,称为 JCVI-syn1.0。这种细胞是使用从一种叫做 Mycoplasma mycoides 的细菌中提取的 DNA 开发的。
随后,该团队再次震惊世界,创造出一种名为“JCVI-syn3.0”的生物体,该生物体只有473个基因,是自然界中发现的最小基因组。这一成就代表了合成生物学领域的一个重要里程碑,并为理解生命的基本机制开辟了新的可能性。
JCVI-syn3.0 被许多人认为是第一个能够通过细胞分裂维持其存在的合成生物。然而,它们形态表达的变异导致它们的“后代”呈现出各种各样的形状和大小,非常不正常。
现在,同一团队的研究人员发现了一种解决这些奇怪形态的方法,使用一种新修改的 JCVI-syn3.0 变体,称为 JCVI-syn3A。他们添加了 19 个基因,使其细胞分裂更加一致,形态变异最小。
“JCVI-syn3A 为细菌生理学提供了一个引人注目的最小模型,并成为一般工程生物学的平台,”研究人员在他们的论文中说。 “我们的目标是了解生活的基本设计规则。如果这个细胞能够帮助我们发现和理解这些规则,那么我们就更近了一步。”
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