现有的生物技术能否像电影中的情节一样创造新的生物?
生活随笔
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现有的生物技术能否像电影中的情节一样创造新的生物?
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
在過去這些里,科學家一直在嘗試從零開始制造全新的生命形式——用化學物質造出合成DNA(脫氧核糖核酸),由DNA合成基因,再由基因形成基因組,最終在實驗室造出全新生物體的分子系統,而這種生物體在自然界從未出現過。 從1953年美國生物學家詹姆斯·沃森與弗朗西斯·克里克共同發現了脫氧核糖核酸(DNA)分子結構的雙螺旋模型到包括人類在內的各種生物的基因組圖譜紛紛出爐,生物遺傳密碼正在迅速揭開神秘面紗。但是新一代的特立獨行的科學家已經不滿足于解碼和修補的工作,他們已經發現新的戰場——重寫遺傳密碼。 36億年前,一個微小的生命細胞在地球的荒野中誕生,它自我復制,它的后代們繼續復制自我,就這樣,隨著遺傳基因一代代變異,延續數十億代。今天,每個生物體——每個人、植物、動物和微生物——都能從第一個細胞找到自己的起源。迄今為止,地球的生物大家族是我們在宇宙發現的唯一存在的一種生命。 不過現在,將會有一些新成員加入到這個生物大家族。在過去這些年里,科學家一直在嘗試從零開始制造全新的生命形式——用化學物質造出合成DNA(脫氧核糖核酸),由DNA合成基因,再由基因形成基因組,最終在實驗室造出全新生物體的分子系統,而這種生物體在自然界從未出現過。 這些向“造物主”的壟斷地位發起挑戰的人包括工程師、計算機學家、物理學家和化學家。他們以有別于傳統生物學家的視角看待生命,并在2003年開創了一個全新的研究領域——合成生物學。 自然演化的有機體(即生物學家所謂的“生命1.0版本”)的基因組圖譜正在以前所未有的速度被繪制完成,而其中的遺傳密碼也將被逐漸解開。合成生物學家認為,他們可以利用這些已知信息來設計、打造新生命形式。 在過去,遺傳工程一直拘囿于對已有的遺傳密碼進行簡單修補改造,比如從一種細菌中提取一個基因,然后植入玉米或豬的染色體。而合成生物學所要打造的生命種類是全新的——它不是任何一個原始母細胞的后裔,也沒有哪個物種是它的祖先。其實在本質上,這是一個逆自然的過程。 如果說1953年DNA雙螺旋分子結構的發現讓分子生物學家意識到,基因與細胞的關系就像計算機的軟件和硬件,那么合成生物學正在做的就是設計新“軟件”、開發新“硬件”。 普林斯頓大學的計算機科學家羅恩·韋斯正從事為細胞編寫“基因軟件”的工作,他相信自己很快就能設計細胞的行為,就像編程控制計算機一樣。他說:“我們大可把細胞視作可編程的物質。”
結論:目前的技術簡單的生命可以,復雜的還需要研究。合成生命試圖探索生命的起源,研究生命的機理,甚至從非生命物質中創造生命。克萊格?凡特的研究團隊在2010年5月宣布,他們組裝了將百萬堿基對的基因組插入了細胞,合成了可以自我復制的細胞。基因組是基于 Mycoplasma mycoides 的基因組設計,經過修剪、加入使其可在酵母中生長等的成分。 先是合成超過一千個核苷酸小片段,之后逐步在酵母和其他細胞正組裝成基因組,最后把它注入到原本遺傳物質移除的另一個物種Mycoplasma capricolum中。合成的細胞和以分裂,“完全由新的基因組控制”,ultimately demonstrating that DNA can be very practically described by its chemical properties.凡特認為,這是“第一個合成細胞”,花費了超過四千萬美元。科學社群中對此細胞是否為完全合成存在爭議:化學合成的基因組序列基本是自然基因組1:1的復制,接受基因組的細胞也是自然的細菌。克萊格?凡特研究院堅持使用“人工合成的細菌細胞”,但解釋是“我們不認為這是從頭湊成的細胞,而是從已有的生命使用合成DNA創造生命。”凡特計劃將合成的細胞申請專利,宣稱“它們明顯屬于人類發明”。研究者認為,建造合成生命會允許研究者通過創造生命了解生命,而不是通過分裂生命。他們還提議,延展生命和機器的邊界,直到兩者重疊,產生“真正可以編程的生物”。參與者認為,與當今的科技相比,創造“真正合成的生化生命”與當今的科技水平接近,而且比登月便宜。
例如呢?蜘蛛俠嗎?~~~實例一枚:英國《自然》雜志近日公布的一項合成生物學研究顯示,科學家首次將人工合成堿基對插入大腸桿菌的DNA(脫氧核糖核酸)中,且并未影響其生長和復制過程。這一成果向利用合成技術“訂制”特定生物組織邁進一步。遺傳物質DNA由兩條很長的糖鏈結構形成骨架,通過堿基對的結合形成穩定的螺旋結構。自然界的生命多姿多彩,最基本的堿基對卻只有兩種:腺嘌呤-胸腺嘧啶(A-T)和胞嘧啶-鳥嘌呤(C-G)。但美國研究人員構建出一種自然界不存在的生物體,它穩定包含一種代號為“X-Y”的人工堿基對。美國斯克里普斯研究所等機構研究人員介紹說,將人工合成堿基對植入活體生物細胞需要克服諸多困難,比如人工堿基對需要與天然堿基對融合以保持DNA結構穩定。此外,DNA在自我復制及轉錄為RNA的過程中,人工堿基對必須能在拉鏈樣結構的DNA鏈中成功地“分分合合”,還要避免被DNA修復機制當作“外來者”而清除掉。 在最新研究中,研究人員合成了一段包含天然堿基對和人工堿基對的DNA,將其插入大腸桿菌細胞中。研究的突破之一是發現了一種特殊的轉運分子,這種由一種微藻生成的三磷酸轉運蛋白,能夠運輸人造堿基對進入細胞。結果顯示,DNA能以適當的速度和準確度進行復制,被改造的大腸桿菌細胞仍繼續生長,人工堿基對也沒有被去除。這或許沒有蜘蛛俠中的那么神乎其神,但是或許會創造出新的生物?希望公眾理性對待,不必過分恐慌。
結論:目前的技術簡單的生命可以,復雜的還需要研究。合成生命試圖探索生命的起源,研究生命的機理,甚至從非生命物質中創造生命。克萊格?凡特的研究團隊在2010年5月宣布,他們組裝了將百萬堿基對的基因組插入了細胞,合成了可以自我復制的細胞。基因組是基于 Mycoplasma mycoides 的基因組設計,經過修剪、加入使其可在酵母中生長等的成分。 先是合成超過一千個核苷酸小片段,之后逐步在酵母和其他細胞正組裝成基因組,最后把它注入到原本遺傳物質移除的另一個物種Mycoplasma capricolum中。合成的細胞和以分裂,“完全由新的基因組控制”,ultimately demonstrating that DNA can be very practically described by its chemical properties.凡特認為,這是“第一個合成細胞”,花費了超過四千萬美元。科學社群中對此細胞是否為完全合成存在爭議:化學合成的基因組序列基本是自然基因組1:1的復制,接受基因組的細胞也是自然的細菌。克萊格?凡特研究院堅持使用“人工合成的細菌細胞”,但解釋是“我們不認為這是從頭湊成的細胞,而是從已有的生命使用合成DNA創造生命。”凡特計劃將合成的細胞申請專利,宣稱“它們明顯屬于人類發明”。研究者認為,建造合成生命會允許研究者通過創造生命了解生命,而不是通過分裂生命。他們還提議,延展生命和機器的邊界,直到兩者重疊,產生“真正可以編程的生物”。參與者認為,與當今的科技相比,創造“真正合成的生化生命”與當今的科技水平接近,而且比登月便宜。
例如呢?蜘蛛俠嗎?~~~實例一枚:英國《自然》雜志近日公布的一項合成生物學研究顯示,科學家首次將人工合成堿基對插入大腸桿菌的DNA(脫氧核糖核酸)中,且并未影響其生長和復制過程。這一成果向利用合成技術“訂制”特定生物組織邁進一步。遺傳物質DNA由兩條很長的糖鏈結構形成骨架,通過堿基對的結合形成穩定的螺旋結構。自然界的生命多姿多彩,最基本的堿基對卻只有兩種:腺嘌呤-胸腺嘧啶(A-T)和胞嘧啶-鳥嘌呤(C-G)。但美國研究人員構建出一種自然界不存在的生物體,它穩定包含一種代號為“X-Y”的人工堿基對。美國斯克里普斯研究所等機構研究人員介紹說,將人工合成堿基對植入活體生物細胞需要克服諸多困難,比如人工堿基對需要與天然堿基對融合以保持DNA結構穩定。此外,DNA在自我復制及轉錄為RNA的過程中,人工堿基對必須能在拉鏈樣結構的DNA鏈中成功地“分分合合”,還要避免被DNA修復機制當作“外來者”而清除掉。 在最新研究中,研究人員合成了一段包含天然堿基對和人工堿基對的DNA,將其插入大腸桿菌細胞中。研究的突破之一是發現了一種特殊的轉運分子,這種由一種微藻生成的三磷酸轉運蛋白,能夠運輸人造堿基對進入細胞。結果顯示,DNA能以適當的速度和準確度進行復制,被改造的大腸桿菌細胞仍繼續生長,人工堿基對也沒有被去除。這或許沒有蜘蛛俠中的那么神乎其神,但是或許會創造出新的生物?希望公眾理性對待,不必過分恐慌。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的现有的生物技术能否像电影中的情节一样创造新的生物?的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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