人造生命 從科幻到科學

人造生命 從科幻到科學

人造生命 從科幻到科學

編輯 esinstra 報導 [本文作者:莊雅善,轉載自科景網站 (http://sciscape.org)]科學家已經成功製造出世界上第一個人工合成生命,此生命細胞完全由一合成染色體所控制,如今他們希望能藉此研究生命的基本構造,並設計出能解決環境、能源問題的細菌。他們的研究成果已刊登在《科學》期刊上。

這項研究由J. Craig Venter Institute的Craig Venter研究團隊所完成,在此之前,他們已經成功合成出細菌基因體並將之移植到另一種細菌內。如今,他們將這兩種作法合而為一,結果創造出基因體為人工合成的“人工細胞”。

Venter說,這是世界上第一個人造細胞,它完全源自於人工合成的染色體,材料來源僅來自四罐化學藥劑,經由電腦的計算由DNA合成機製造出來。

Venter說,這對我們而言是很有用的工具,我們可以藉此照我們的意願來設計生物,這將帶來許多應用價值。舉例來說,我們正計劃設計能吸收CO2的藻類,它們將製造可精煉的碳水化合物;我們還可以藉此加速疫苗的製造、製造食物的新成份、淨化水質。

在他們的進行這項人工生命研究過程中,研究人員合成M. mycoides的基因體,並加入一段能與原基因體相區隔開的DNA序列當作記號。由於現有的DNA合成儀僅能一次合成長度不長的DNA,他們於是將合成出的DNA送入yeast內,透過DNA修補機制來將DNA相連,接著他們將連好的DNA送入E. coli,再送回yeast。經過來回三輪的合成過程,他們終於製造出全長超過一百萬鹼基的基因體。接著他們將合成出的M. mycoides基因體送入另一種細菌體內──Mycoplasm capricolum,新基因體則“啟動”了新細菌各項活動,雖然有14個基因已不見於新基因體中,這些細菌仍然看起來像一般的M. mycoides一樣,並能產生應有的蛋白質。

「我們認為,這是很重要的一步,這讓我們對生命的定義以及生命如何運作這類議題改觀。」Venter說。

Venter也了解到他們的計劃對生物倫理將帶來很大的衝擊,所以他們自90年代就開始進行合成生物學方面的倫理討論。

Venter說,這是第一個有生物倫理議題在實驗完成之前就開始廣泛進行討論的例子,這是我們一直在進行中的一部分計劃,我們必須確保整個過程都是在符合倫理的情況下進行,我們對我們在進行的事情相當謹慎,也期待它未來會帶來的影響。

◆Journal Reference:

Daniel G. Gibson, John I. Glass, Carole Lartigue, Vladimir N. Noskov, Ray-Yuan Chuang, Mikkel A. Algire, Gwynedd A. Benders, Michael G. Montague, Li Ma, Monzia M. Moodie, Chuck Merryman, Sanjay Vashee, Radha Krishnakumar, Nacyra Assad-Garcia, Cynthia Andrews-Pfannkoch, Evgeniya A. Denisova, Lei Young, Zhi-Qing Qi, Thomas H. Segall-Shapiro, Christopher H. Calvey, Prashanth P. Parmar, Clyde A. Hutchison III, Hamilton O. Smith, and J. Craig Venter. Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome. Science, May 20, 2010

參考來源:

* Scientists ‘Boot Up’ a Bacterial Cell With a Synthetic Genome

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