人造生命的思考.doc

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1、“人造生命”的思考11309226生技922010年5月20LI“首个单细胞生命”在Venter手屮诞生，木次合成的支原体细胞较以前无论是病毒还是噬菌体基因纟R都要大出很多倍,Venter等的工作首次将合成生命的对象推广到原核生物，实现了合成生物学在细胞基因组水平的突破。人造生命的过稈：1）合成供体的基因组DNA：首先，将蕈状支原体的全基因组测序,并按照该序列信息将其合成为1078条平均长度为1080bp的DNA片段。这些片段两两间具有80bp的部分重叠，所有片段拼接起来构成单状支原体的全长基因纽2）合成DNA片段的拼接：将以上合成的DNA片段分别连接到载

2、体，使其能在酵母细胞屮通过同源重组拼接起来。于是，平均1080bp的DNA片段，10个一组拼接为大约10kb的片段（109个），然后将这些连接有目的基因片段的载体从酵母中分离出来，转入大肠杆菌E.coli屮进行扩增，以限制酶筛选出阳性克隆；Z后再将阳性克隆质粒屮的这109条10kb左右的片段按同样的方法每纽.10个拼接成100kb的片段（11个）；这11条片段最终拼接成完整的总共1077947bp的基因纟R（由于携带太大片段的载体在E.coli屮不能稳定传代，因此示两步拼接屮采用多重PCR来筛选阳性克隆）。此过程除了2个衔接反应是在体外用酶处理构建，其余所

3、有的片段都是在酵母细胞内依靠同源重组拼接而成。3）人T基因组的甲基化修饰：由于供体细胞（草状支原体）和受体细胞（山羊支原体）共用同一套限制酶系统，而天然的供体基因组是经甲基化修饰的。因此，拼接完成的基因纟RDXA还需在体外用甲基化酶（从蕈状支原体或山羊支原体提取物屮纯化）进行修饰，以避免受体细胞限制酶系统的阻碍。4）人工基因组移植入受体细胞：将构建好的人工合成基因组移植入山羊支原体内。细胞经过不断分裂传代，具有人造基因组的细胞在含抗生素的培养基中筛选出来，同时含有天然DNA的细胞逐渐消失殆尽。最终只剩下含有山羊支原体细胞质但由合成DNA控制的人工嵌合体细胞

4、。从人造生命的合成过程我们可以看出：一、他们的技术：1.定量定性合成原核生物基因序列；2.绕过一次合成基因序列长度的限制，利用真核生物酵母菌同源重组成功合成1077947bp甚至以上的基因序列；3.完成不同物种间的基因组转输，也可理解为大型转基因。4.人工合成的特定物种基因组成功指导生命活动。二、人造生命过程屮的限制：1•不能一次合成完整的原核生物基因序列；2.DNA片段的拼接是在真核生物酵母菌内完成的；3.化学合成的基因序列不一定能在细胞屮稳定地复制传代；4.基因导入受体细胞麻是否表达很大稈度上受受体细胞的影响;5.不同物种间的基因组传输局限于同源性较高

5、的物种之间。目前的人造生命不可能完全脱离其天然范本和细胞环境。他们的成果令世界震惊！在这个世界上，一切的巨大的成果都会影响这个世界。他们的成功同样是把双刃剑。他们能带给人类什么？他们的成果对人类社会到底意味着什么？这一切都是需要我们思考的。我们都知道的是，现在的基因工程常见过程大致是：合成所需代谢产物的基因，通过质粒等手段导入受体细胞，并使其在受体细胞屮表达，从而获得需要的物质。由此，我们有了很多人工合成的物质。能源、环境、化工、材料、医药等领域基因工程得到广泛应用。这还仅仅是生物的一个或者一小段基因，并且很多情况下目的基因是首先从H然界屮的细胞屮得到的，

6、而并非人工合成。此次“人造生命”的诞生说明我们可以人工合成具有生物活性的基因并令其表达，这童味着我们也许可以在一•种细胞中同时得到我们所需的多种物质，大大提高生产率。他们根据基因测序结果数据合成基因并成功的例了告诉我们，我们也许可以免去以往那些岚接获取目的基因再扩增的方法，岚接对白然状态日的基因进行测序，Z后人工合成并修饰使其直接成为具有活性的目的基因，从而大大提高基因工程的效率，节约成木。他们绕过一次合成基因序列长度的限制，利用真核生物酵母菌同源重组成功合成1077947bp萇至以上的基因序列的方法，也许会同Venter早年在人类基因组计划屮所侣导的“霰

7、弹枪测序法”一样，成为影响一个时代的伟大创新。在现在常规的实验室屮，合成或者扩增较长一段基因序列并不是很简单，我们也许可以借鉴他们的思想，寻找适合我们需要的方法。虽然蕈状支原体和山羊支原体在基因纟R上75%是同源的，但不可否认，他们完成了不同物种间的基因纟R转输。这意味着他们可以使一种生物转变成另外一种生物，而且是根据臼己的意愿，由不利的转向有利的或者由无毒的转向有毒的，谁知道呢？是利是弊，是好是坏,就像核能一样，永远是个解不开的迷。他们人工合成了一个原核生物的全部基因组并且可以指导生命活动!这意味肴什么？也许在你知道了原核生物对人类意味肴什么，你就清楚了

8、。原核生物具有细胞结构，相比真核生物他们缺少包围基因纟R的细胞核。