生物大家族中的新成员
不过现在,将会有一些新成员加入到这个生物 大家族。在过去这些年里,科学家一直在尝试从零 开始制造全新的生命形式——用化学物质造出合成 DNA(脱氧核糖核酸),由DNA合成基因,再 由基因形成基因组,最终在实验室造出全新生物体 的分子系统,而这种生物体在自然界从未出现过。
这些向“造物主”的垄断地位发起挑战的人包括工程师、计算机学家、物理学家和 化学家。他们以有别于传统生物学家的视角看待生命,并在2003年开创了一个全新的 研究领域——合成生物学。
异构化等的氨基酸,促进蛋白质结构与功能的研究。
应用示例
• Brenner 提出向细胞DNA中掺入天然不存在的碱基来发展人工遗传系统, 支持人工生命 形式。
• 合成生物学也将对生命起源,其他生命形式的研究作出贡献。
控制生命
• 目前,研究人员正在试图控制细胞的行为,研制 不同的基因线路———即特别设计的、相互影响 的基因。
• Wimmer从装配平均长度为69 bp的寡核苷酸入手,结合了化学合成与无细胞体系的从头 合成,用了3 年时间完成了这个划时代的工作。
Venter 实验室发展了合成基因组
• Φ X-174 噬菌体基因是单链环状 DNA,是历史上第一个被纯化 的DNA 分子,也是第一个被测序的DNA分子。
• Φ X- 174 噬菌体对动植物无害,是合适的合成研究对象。
• 维斯另一项大胆的计划是为成年干细胞编程
• 促进某些干细胞分裂成骨细胞、肌肉细胞或软骨细胞 等,让细胞去修补受损的心脏或生产出合成膝关节。
• 尽管该工作尚处初级阶段,但却是生物学调控领 域中重要的进展。
应用示例
• Schultz 实验室研究向大肠杆菌蛋白质生物合成装置中添入 新组份,使之能通过基因生成非天然的氨基酸,结果取得 了成功。但是要在真核细胞做到这一点还有难度。