Ⅲ后,研究人员在活体酵母菌细胞内放入人工合成的sy
Ⅲ,并进行测试,结果发现,配备有人工合成的sy
Ⅲ染色体版本的酵母菌功能与天然酵母菌的功能没有差别。这也意味着人工合成真核生物新生命的成功。
人们一直用酵母来制造啤酒、生物燃料及药物,现在,酵母配备了全套合成的人工染色体后可能不仅具有原来的能力,还有比天然酵母更多的功能,能完成天然酵母无法完成的任务,例如,更快地培育新的酵母合成菌株,以便用于制造稀有药物和疫苗,如治疗疟疾的青蒿素和治疗乙肝的疫苗等。另外,人工合成酵母还能用于生产高效生物燃料,如乙醇、丁醇和生物柴油等。
人工合成的第一个原核生物
人工合成生命最初取得标志性成功的要数对脊髓灰质炎病毒的人工合成。这种病毒是原核生物,其生命形式较为简单。脊髓灰质炎病毒是导致小儿麻痹症的元凶,为何研究人员要合成这种对人类有巨大危害的病毒呢?
f龙源期刊网httpwwwqika
comc
事情起因于研究人员想要探明为何这种病毒会引发小儿麻痹症,而且脊髓灰质炎病毒是自然界中一种很简单的原核生物(生命),但是又会对人造成很大的伤害。只有了解这种简单的原核生物,才有利于防治小儿麻痹症和其他类似的疾病。
脊髓灰质炎病毒是由单股RNA(核糖核酸)组成的,其基因组很小,只有7741个碱基。脊髓灰质炎病毒在感染人的细胞后,其RNA首先被翻译成单个的大蛋白,然后经过酶的作用化整为零,形成一群更小的蛋白以攻击中枢神经系统。脊髓灰质炎病毒的繁殖方式也极其简单,它的单股RNA在侵入宿主细胞(人)后会首先转录成RNA负链,这些负链为合成正链单股RNA提供了模板。新合成的RNA正链又可以发挥信使RNA的功能,促使更多蛋白质合成。
以前,为了研究脊髓灰质炎病毒,有的研究人员从活病毒中提取出RNA再造过一些脊髓灰质炎病毒。但是,2002年,美国纽约州立大学的埃卡特温默等人没有借助任何活细胞而是全部采用合成原料合成了脊髓灰质炎病毒。
由于RNA化学性质不稳定,温默等人从生物技术公司获得了脊髓灰质炎病毒RNA链遗传密码对应的互补DNA小片段,然后在DNA合成公司的协助下将它们连接起来。接着,研究人员再插入19个标记区分自然病毒与合成病毒,然后利用酶将DNA逆转为RNA,合成了脊髓灰质炎病毒的7500个碱基对。
结果显示,这个合成的脊髓灰质炎病毒能够感染和杀死人类细胞,并诱发小鼠罹患脊髓灰质炎。对小鼠进行试验发现,无论是对小鼠注入合成病毒还是自然病毒,它们都会在感染的一周后瘫痪。但r