科學家邁向創造人工生命跨出了一大步!

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設計生物即將來臨。

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染色體是攜帶基因的分子結構物。藉由成功合成16個酵母染色體中的6個,科學家在邁向發展複雜的人工生命,跨出重要的一步。

這意味著他們在從零開始、做出自己的訂製型酵母基因組的道路上,超過了3分之1。在實驗室製造生命形式的領域發展上,這是一個重大時刻。

這項研究是由合成酵母基因組計劃(Synthetic Yeast Genome Project)的數百名科學家來進行,他們估計人工酵母基因組可以在明年完成。

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來自哈佛大學、沒有參與這項研究的遺傳學家George Church告訴美國流行科技網誌Gizmodo的Kristen V. Brown:「這是非常令人興奮的。」

「他們已經著手處理一些最難的事情,其他3分之2的酵母基因組將會更快速地來進行。」

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近年來,由於CRISPR-Cas9的技術,科學家在編輯DNA方面取得了重大躍進,使得他們能夠做到像是阻止蘋果變成褐色,以及藉由編輯人類細胞中的病毒,來預防艾滋病毒再感染等等事情。但這一次,目標是在實驗室裡製造出一個完整的單細胞生物。

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要澄清的是,離最終目標還有很長的路要走,但這項研究讓我們更接近目標,​​因為科學家正逐步學習如何有效地編寫可以做出一個有功能的人工生物的代碼。

類似的事情之前生殖器黴漿菌(Mycoplasma genitalium)做過,但這次的酵母基因組是更加複雜。

如果這個團隊成功的話,它會是第一個要合成的真核生物基因組,和動物與植物所屬的生物領域相同,這個領域的細胞含有細胞核和其他的膜結合細胞器(organelle)

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這個過程涉及到從形成DNA的4個化學基本要素,腺嘌呤(adenine)胞嘧啶(cytosine)鳥嘌呤(guanine)胸腺嘧啶(thymine),來做出酵母染色體。在每個階段,自然染色體被小心地換成實驗室做出的染色體,然後測試這個酵母,來看它是否仍然有應該有的功能。

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透過一個名為BioStudio的先進電腦程式,使得這一切變得可能。在進入到下一個階段之前,程式中任何的’錯誤’,都會被確定並修復。

來自紐約大學醫學院(New York University School of Medicine)的計畫領導人Jef Boeke對美國國家公共廣播電台(NPR)解釋:「你要這樣說也行,我們實質上是在一個21世紀版本之類的作業系統,對活的酵母細胞做交換代碼。

這個過程最終讓科學家能夠做出更多的事,比做出的酵母下令來做還要多很多。希望未來的設計者設計的生物可以被當作微小的訂製型工廠,抽出藥物來治療疾病,以及生產不同類型的生物燃料。

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有一天,它也可能讓我們能夠開發出完全不同類型的酵母,可以在各種環境中生存,或是具有特定的特徵。

現在,這些科學家的目標是產生自己的酵母染色體,和自然酵母染色體相同但做了一些調整;例如交換基因使DNA更容易編輯,以及取出任何多餘的代碼。

Boeke告訴美國國家公共廣播電台:「一句來自Feynman物理學講座的Richard Feynman重要引述是:『我不能創造的東西,我就無法了解。』我想你會說,這是我們這個領域的座右銘。」

這項研究的7篇論文發表在科學(Science)期刊

「語音合成由賽微科技提供」

來源:ScienceAlert