他们首先选择了一种名为生殖支原体(M. genitalium)的细菌体,对其基因组进行解码并复制,生成人造的合成基因组。 在总共485个基因中,研究人员发现可以“删除”其中约100个基因而不会产生负面作用,同时还除去了14个可能治病的基因。 解码并复制的过程长达数年时间,因为当时复制完整染色体的技术还不存在。 当项目进行到一半时遇到难题:由于生殖支原体细菌体生长过程过于缓慢,一个实验需要数周才能完成。 研究小组决定中途更换试验对象,他们选择了生长更快的丝状支原体 (M. mycoides)。 与此同时,文特尔从一家生物技术公司购买了1000多个基因组。 研究小组将基因组放入酵母液中,使其重新组合成人造DNA。由于基因序列是电脑设计的,于是,文特尔说:“它(人造DNA)没有基因先祖,它的父母是电脑。” 2008年,研究小组完成了人造DNA的工作,并为其标注了“水印”,以区别于同类的天然DNA。 2009年,研究小组证明他们可以将自然染色体从一个微生物转移到另一个微生物体内。他们在成功提取了丝状支原体的天然染色体,将其克隆到酵母人工染色体上,并进行遗传改造,随后,移植到山羊支原体(M.capricolum)中。 丝状支原体的人造DNA被制造出来后,研究小组将其转移到去除了天然DNA的山羊支原体内部。 试验遭遇何种难题 研究小组尝试了各种基因的组合以及移植方法,但无数次的试验以失败告终。 不过,最初的时候,没有奇迹产生。如同电脑程序员寻找程序漏洞一样,研究小组仔细对照人造DNA和天然DNA后,终于发现了一个基因组的错误。 这个疏漏使整个项目耽搁了3个月。 在此期间,研究小组尝试了各种基因的组合以及移植方法,但无数次的试验以失败告终。 直到今年3月的一天,来到实验室的研究人员发现,培养皿上一片蓝色的细菌体经过一个周末的时间正在迅速生长。蓝色表明这些细胞正在使用新的人造DNA。 项目负责人丹尼尔·吉布森赶快给文特尔发了一条短信:试验成功了。 听到喜讯后的文特尔拿起数码相机,赶到实验室把期盼已久的这一幕记录下来。经过随后的确认,研究小组肯定新繁殖的细菌具有人工合成的基因。 文特尔追求的此种基因技术在未来可“炮制”炼制生物燃料的细菌,可“打造”吸收二氧化碳和其他污染物的细菌以及“生产”合成疫苗所需的蛋白质。 文特尔试验风险何在 奥巴马总统已致信宾夕法尼亚大学校长埃米·古特曼,要求确定这类技术的合适伦理界限,将其危害控制到最小。 诚如文特尔所言,他领衔的试验意义如何,应由他人判断。如同文特尔是一个充满争议的人物,“人造细胞”的诞生也引发了争议。 有西方媒体发问:人造细胞的诞生是否意味着人类也可以扮演“上帝”的角色,创造万物? 这个敏感的话题未被宗教界视为亵渎。上周,从梵蒂冈传出的消息显示,文特尔的研究很有意义,可能用于治疗疾病。 加利福尼亚大学贝克利分校的人类学家保罗·兰波认为,就目前而言,人工合成细胞技术由于太过复杂,还不太可能被恐怖分子当作生物武器。然而,这项研究必将改变有关基因技术伦理的讨论热度。长远来看,该技术会被用到合成各种新的基因组,但现在对于未来的长期风险还不得而知。 |