今天，定做病毒基因組的夢想距離現(xiàn)實又邁進(jìn)了一步。分子生物學(xué)家宣布，他們僅在12周內(nèi)就組裝出一個人工噬菌體。這個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。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的病原體。

自從研究人員開始破譯DNA以來，他們一直夢想著能用這些序列構(gòu)建人工合成的基因組。生活細(xì)通過分出一個現(xiàn)有拷貝的DNA進(jìn)行增殖。但有時候也有可能通過將一些堿基組合到一起形成一個新基因組，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間才構(gòu)建出來。

[AD340X300]

因人類基因組計劃而蜚聲的J. Craig Venter（現(xiàn)任生物能量替代研究所主任）認(rèn)為這個時間太長了。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)布會上，研究小組宣布他們已成功實現(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，由此拼接出一個全基因組的單拷貝模板。研究人員又對現(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重新掀起人們對是否可能人工合成生物恐怖病毒的擔(dān)憂。

這個合成的病毒基因組只含有5000個堿基對。但Venter計劃提高這個“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)是人工合成一個小細(xì)菌細(xì)胞。但Wimmer指出要人工構(gòu)建一個細(xì)菌，必需把基因組放到一個細(xì)胞中，這個任務(wù)更為艱巨。（生物通編譯）