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具有“精简”DNA的微生物可能隐含着生命的奥秘

小水花  发布于:2016/3/26  阅读量:670  来源:phys.org

科学家们删除了一种微生物近一半的基因,创建出的“精简”版本仍然能发挥功能,这个成果也许能够揭示生命的奥秘。

它也可能有助于研究人员量身定做出能够合成药物和其他有价值物质的新细菌。

新创建的细菌具有比任何一个自然状态下自由生活的同系物都小的遗传密码,含有编码473个基因的531,000DNA序列(人类有超过30亿的DNA序列和超过20,000个基因)。

但即使是这种精简生物体也充满了神秘感。科学家们说他们几乎不知道其中三分之一的基因实际上的用途。

“我们展示了生命是多么的复杂,即使是在最简单的生物体中,”研究员J. Craig Venter告诉记者。“这些发现是非常震撼人心的。”

其中有些神秘的基因可能是发现生命未知基本过程的线索,他的同事Clyde Hutchison III在接受采访时说。来自J. Craig Venter研究所的这两位研究员,是发表在周四的科学(Science)杂志上的论文的共同作者。

DNA密码,或基因组包含在被称为JCVI-syn3.0的一个全新的细菌中。

基因组并不是生命本身所需的唯一一套最小化的基因组合。一方面,如果研究人员从不同的细菌中削减DNA,他们很可能以获得一组不同的基因而结束。另一方面,生物体需要的最小基因组取决于它所在的环境。

新的基因组包括那些对生命体来说并不是绝对必要的基因,因为它们有助于细菌的数量增长以便能足够满足实验室实际工作的需要。

基因组是“小到我们可以得到它,并且对有机体是......是有用的,” Hutchison说。

这些工作的目标之一是要了解在活细胞中每个基因的作用,这有助于深入理解细胞是如何工作的,他说。“借助于这个新细菌,我们比使用其他任何细胞都更接近于目标,”他说。

另一个目标是使用这种最小型DNA的微生物作为支架来添加基因,使生物体来合成药品,燃料和其它用于营养和农业的物质,文章的共同作者,研究合成基因组学的Daniel Gibson表示。

这项工作开始于通常生活在绵羊体内的微生物的人造版本,称为丝状支原体(my-KOY'-deez)。它有大约900个基因。科学家们识别出428个非必需基因,在建立自己的新基因组时将其去除,并表明其完全足以让一个细菌生存。

这给未参与工作的专家们留下了深刻的印象。

“我觉得这真的是一个开创性的研究,” 德国哥廷根大学的Jorg Stulke说道,他也正在用不同的细菌进行类似的实验。在一封电子邮件中,他说,研究人员至少已经非常接近于得到丝状支原体的最小基因组。

耶鲁大学的Ferren Isaacs称这项工作是“令人印象深刻的绝技”,是可能开始识别“最小基因组宇宙”的工作。


全部评论(1)

  • 1楼
    2016/3/28 22:46:02泡菜豆芽汤

    【精华】通过精简细菌DNA,来挖掘生命中必需的DNA。

    [0]

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