点亮试管里的合成生命:克雷格·文特尔与全人造细胞“辛西娅(Synthia)”
2010 年 5月20日 · 全化学合成支原体基因组(*Mycoplasma mycoides* JCVI-syn1.0)、酵母同源重组质粒、荧光抗生素双筛选平板
你知道吗?
四瓶化学核苷酸干粉在合成机里敲击出的百万碱基环,在空无一物的细胞皮囊里苏醒启动,向全宇宙宣告人类正式执掌了造物主的造字权柄。
2010 年 5 月 20 日,克雷格·文特尔研究所(JCVI)在《Science》杂志发表封面长文,宣布了一个震撼全球伦理学与科学界的新闻:人类历史上第一个完全由化学合成机器打印、并在细胞内成功复活运转的人造生命——代号为 “辛西娅(Synthia)”的合成支原体(JCVI-syn1.0) 诞生了!
文特尔团队在计算机上下载了山羊支原体(Mycoplasma mycoides)长达 1,077,947 个碱基对的基因组序列,从化学试剂瓶里的 A、T、C、G 四种脱氧核苷酸干粉开始,利用机器合成出数千条寡核苷酸短链;随后在酿酒酵母细胞里利用天然同源重组机制,像拼乐高积木一样将碎片一步步拼接为完整的环状染色体大分子。
文特尔还在合成基因组的非编码区故意用密码子暗号嵌刻进了包括物理学家费曼名言“我不能创造的,我就不理解”等四段人类水印(Watermarks)!最终,他们将这根人工合成的纯 DNA 提取出来,借助聚乙二醇(PEG)电转微手术移植进掏空了自身染色体的丝状支原体外壳里。
奇迹在培养箱里上演:外源人造 DNA 接管了宿主细胞的全部转录翻译机器,细菌开始疯狂分裂增殖,吐出完全由人造序列指定的特征蛋白质,宣告了人工生命的啼鸣。