根据2019年4月出版的《美国科学院院刊》报道,瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的科学家创造出第一个完全由计算机生成的生物体基因组“Caulobacter ethensis-2.0”。目前,它作为一个大的DNA分子存在,而不是生物体本身,但该团队表示,这是创造完全合成的生命和药用DNA分子的重要一步。
这种全新基因组是通过清理和简化“新月柄杆菌”(Caulobacter crescentus)的天然代码而建立的。“新月柄杆菌”是一种天然存在于全球泉水、河流和湖泊中的细菌,它不会引起任何疾病,是实验室中常用于研究细菌生命的模式生物。“新月柄杆菌”的基因组天然含有4000个基因。科学家此前证明,这些基因中的大多数都是“垃圾DNA”,只有大约680个是生命所必需的。已发现“最小基因组”足以在实验室中保持细菌存活。从“新月柄杆菌”的最小基因组开始,研究团队通过去除冗余来进一步削减它。在许多情况下,氨基酸可以组合成几种不同的组合以达到相同的效果,因此团队开发了一种算法来计算出理想的DNA序列。最后,研究人员替换了最小基因组中80万个DNA字母的六分之一,将基因组完全重写为一个新的DNA字母序列,然而,蛋白质水平的生物学功能保持不变。
来源:《美国科学院院刊》