今天，定做病毒基因組的夢(mèng)想距離現(xiàn)實(shí)又邁進(jìn)了一步。分子生物學(xué)家宣布，他們僅在12周內(nèi)就組裝出一個(gè)人工噬菌體。這個(gè)人工病毒能感染和殺死細(xì)菌的能力幾乎與天然噬菌體一樣強(qiáng)。這一成就雖然標(biāo)志著合成生物學(xué)取得了又一突破性進(jìn)展，但也可能使生物恐怖者更輕易地制造出更危險(xiǎn)的病原體。

自從研究人員開始破譯DNA以來，他們一直夢(mèng)想著能用這些序列構(gòu)建人工合成的基因組。生活細(xì)通過分出一個(gè)現(xiàn)有拷貝的DNA進(jìn)行增殖。但有時(shí)候也有可能通過將一些堿基組合到一起形成一個(gè)新基因組，紐約州立大學(xué)的分子病毒學(xué)家Eckard Wimmer領(lǐng)導(dǎo)的研究小組去年在成功從無到有組裝出脊髓灰質(zhì)炎病毒后得出這樣的結(jié)論。但人工合成基因組的任務(wù)十分艱巨，工作量很大，脊髓灰質(zhì)炎病毒基因組的組裝花了三年時(shí)間才構(gòu)建出來。

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因人類基因組計(jì)劃而蜚聲的J. Craig Venter（現(xiàn)任生物能量替代研究所主任）認(rèn)為這個(gè)時(shí)間太長(zhǎng)了。他預(yù)見到用客戶定制式微生物吸收多余二氧化碳、清楚有毒廢物的光明前景。因此與生物能量替代研究所的同事Hamilton Smith 、Cynthia Pfannkoch,以及北卡羅萊納大學(xué)的Clyde Hutchinson合作，Venter決定開發(fā)更快、更準(zhǔn)確的人工合成基因組方法。今天在該研究的資助者--美國能源部召開的新聞發(fā)布會(huì)上，研究小組宣布他們已成功實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)。

研究人員首先設(shè)法獲得小片段的單鏈DNA。然后他們將短鏈結(jié)合到一起，使每條鏈末端的堿基配對(duì)，由此拼接出一個(gè)全基因組的單拷貝模板。研究人員又對(duì)現(xiàn)有的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）方法進(jìn)行改造，使其能夠構(gòu)建出完成的雙鏈染色體。這樣合成的病毒穩(wěn)定感染細(xì)菌，整合到細(xì)菌的基因組內(nèi)進(jìn)行自我復(fù)制。如左圖培養(yǎng)皿中的黑點(diǎn)就是由人工病毒組成的。“這是一種非常巧妙的方法。”Wimmer說，但他指出這一方法會(huì)重新掀起人們對(duì)是否可能人工合成生物恐怖病毒的擔(dān)憂。

這個(gè)合成的病毒基因組只含有5000個(gè)堿基對(duì)。但Venter計(jì)劃提高這個(gè)“工藝流程”的效率：將許多5000堿基DNA組合到一起形成更大的基因組；生物能量替代研究所的zui終目標(biāo)是人工合成一個(gè)小細(xì)菌細(xì)胞。但Wimmer指出要人工構(gòu)建一個(gè)細(xì)菌，必需把基因組放到一個(gè)細(xì)胞中，這個(gè)任務(wù)更為艱巨。（生物通編譯）