本文發表於大眾科學的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映大眾科學的觀點
紐約州冷泉港——J. Craig Venter 和他的同事最近宣佈，他們創造了第一個在完全人工基因組上執行的細胞。那麼，這種微小的絲狀支原體合成菌株和這項新技術的下一步是什麼？
“合成細胞”的成就已被讚揚、譴責和低估，但它尚未完全揭開生命底層程式碼——基因組的神秘面紗。“我們對基因組學的瞭解少得驚人，”Venter 在 6 月 1 日於紐約州冷泉港冷泉港定量生物學研討會上說道。
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研究人員在沒有完全理解數百萬個鹼基對中許多鹼基對功能的情況下構建了細菌的大部分基因組。事實上，大約一半的基因仍然是“完全的黑匣子”，新英格蘭生物實驗室公司的 Richard Roberts 在 Venter 演講後的評論中說道。
但有點像複雜的埃雷克特玩具可以幫助闡明物理學和工程學的一些基本規則一樣，科學家們希望構建——以及解構和重建——整個基因組將幫助他們更好地理解基因組原理。“我們必須找到規則是什麼，”Roberts 說。例如，科學家們還不知道基因組中基因順序的作用或重要性。他們已經看到，在某些情況下，基因的順序可以互換，對生命幾乎沒有明顯的後果，而在基因組的其他地方，特定的序列可能更重要。
儘管研究人員的合成基因組是基於天然基因組，但他們的細胞行為並不完全相同，Venter 指出。通常，當你擺弄細胞的內部運作，尤其是其遺傳密碼時，生長速度往往會減慢。然而，對於這個細胞，生長速度卻大幅增加。“這是一個驚喜，”Venter 說。“我們不知道為什麼細胞生長得更快。”
未來的研究將檢查微生物及其後代的行為，以檢視這些行為變化如何與基因變化相匹配。Venter 指出，最初的論文僅旨在作為概念驗證。儘管如此，他說，“人們對它不會唱歌跳舞感到失望。”
那麼，科學家們要多久才能合成其他更復雜的生命形式的基因組呢？Roberts 指出，即使將能力擴充套件到各種細菌也可能需要很長時間。“也許我們甚至能夠實現侏羅紀公園的場景，”但他說，令人高興的是，在他有生之年不太可能與再造的恐龍狹路相逢。
該小組的長期目標之一，Venter 說（Roberts 在研討會上說，Venter “從不以他的極度謙虛而聞名”，Roberts 是他的長期熟人），是開發一種通用的受體細胞，研究人員可以將各種合成基因組插入其中，看看它們如何執行。他提出，未來科學家合成簡單的生物體可能比培養它們更便宜。
Roberts 很高興看到合成基因組的進步，以此作為重新關注細菌研究興趣和關注的一種方式，他稱細菌為“可愛……可愛的小生物”。特別是，能夠更好地理解細菌的基因組可能對人類的健康產生廣泛的影響，因為人類的身體內外寄生著大約 100 萬億個微生物細胞。
然而，基因組學領域進展緩慢，並且充滿了許多代價高昂的錯誤。僅僅是一個小錯誤，在早期嘗試組裝合成程式碼時，就讓 Venter 團隊的研究人員倒退了幾個月。但是詹姆斯·沃森，冷泉港實驗室的前負責人，他在 50 多年前共同發現了 DNA，為這項工作奠定了基礎，他對進展速度感到滿意。“我們已經比你可能預測的要成功得多，”他在研討會上說。
對於那些保持得分的人來說，Venter 週二表示，包含編碼的網站和電子郵件地址的合成基因組已被 26 位（並且還在增加）科學家破解。
Venter 圖片由 Wikimedia Commons 提供
