- Tham gia
- 24/4/2010
- Bài viết
- 230
WASHINGTON - Các nhà khoa học đã công bố một bước đi táo bạo thứ năm trong cuộc tìm kiếm lâu dài để tạo ra cuộc sống nhân tạo. Họ đã tạo ra một tế bào sống được hỗ trợ bởi DNA nhân tạo.
Trong khi đó làm việc có thể gợi lên hình ảnh của tinkering khoa học như Frankenstein, nó cũng là hy vọng cuối cùng thú vị mà nó có thể dẫn đến các loại nhiên liệu mới, cách tốt hơn để làm sạch nước bị ô nhiễm, sản xuất vắc-xin nhanh hơn và nhiều hơn nữa.
Nó thực sự là một hình thức cuộc sống nhân tạo?
Các nhà phát minh đầu tiên gọi nó là tổng hợp của thế giới di động, mặc dù điều này là bước khởi đầu hơn một tái tạo cuộc sống hiện tại - thay đổi một loại đơn giản của vi khuẩn vào khác - hơn một built-từ-đầu loại.
Nhưng Maryland lập bản đồ bộ gen-tiên phong J. Craig Venter cho biết nhóm của ông của dự án mở đường cho, mục tiêu cuối cùng khó khăn hơn nhiều: công việc thiết kế các sinh vật khác với tính chất cách dành cho một loạt các sử dụng. Đã được ông làm việc với ExxonMobil với hy vọng biến tảo thành nhiên liệu.
"Đây là tự sao chép loài đầu tiên chúng ta đã có trên hành tinh có cha mẹ là một máy tính", Venter nói với các phóng viên.
Và báo cáo, được công bố thứ sáu trong tạp chí Science, là gây hứng thú trong lĩnh vực này ngày càng tăng của sinh học tổng hợp.
"Nó được một thời gian dài sắp tới, và nó đã được đáng để chờ đợi", tiến sỹ George Church, một Harvard Medical School giáo sư di truyền học. "Đó là một mốc quan trọng mà có những ứng dụng tiềm năng thực tế."
Sau thông báo, Tổng thống Barack Obama chỉ đạo Ủy ban Tổng thống cho các nghiên cứu về vấn đề Bioethical ông thành lập mùa thu năm ngoái để thực hiện lệnh đầu tiên của một doanh nghiệp nghiên cứu về sự kiện quan trọng này.
"Ủy ban sẽ xem xét khả năng y tế, môi trường, an ninh và lợi ích khác của lĩnh vực nghiên cứu, cũng như bất kỳ sức khỏe tiềm năng, an ninh hoặc rủi ro khác", Obama viết trong một lá thư cho chủ tịch của ủy ban, Amy Gutmann, Chủ tịch Đại học Pennsylvania.
Obama cũng yêu cầu ủy ban phát triển các khuyến nghị về bất cứ hành động chính phủ nên "để đảm bảo rằng Mỹ reaps các quyền lợi của lĩnh vực này phát triển của khoa học trong khi xác định ranh giới đạo đức phù hợp và giảm thiểu được xác định rủi ro."
Các nhà khoa học trong nhiều năm qua đã chuyển gen duy nhất và thậm chí cả một vùng lớn của DNA từ một trong những loài khác. J. Craig Venter ở Viện của ông ở Rockville, Maryland, và San Diego, Venter của đội nhằm để đi xa hơn. Một vài năm trước đây, các nhà nghiên cứu cấy một gen toàn tự nhiên - mã di truyền - của một trong những loại vi khuẩn vào nhau và theo dõi nó đi qua, biến một mầm dê vào một mầm bệnh gia súc.
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu xây dựng từ đầu khác, bộ gen của vi khuẩn nhỏ hơn, bằng cách sử dụng các mảnh DNA off-the-shelf phòng thí nghiệm-thực hiện.
Thứ sáu của kết hợp hai báo cáo thành tích để thử nghiệm một câu hỏi lớn: có thể tổng hợp DNA thực sự lấy lên và lái xe một tế bào sống? Bằng cách nào đó, nó đã làm.
"Đây là cuộc sống hoàn toàn chuyển đổi từ một trong những loài thành khác bằng cách thay đổi phần mềm", ông Venter, sử dụng một máy tính tương tự để giải thích vai trò của DNA.
Các nhà nghiên cứu đã chọn hai loài của một mầm đơn giản được đặt tên Mycoplasma. Đầu tiên, họ hóa học tổng hợp bộ gen của M. mycoides, mà mầm dê, mà với 1.100.000 "chữ" của DNA được hai lần lớn như hệ gen mầm họ muốn xây dựng trước đó.
Sau đó, họ cấy nó vào một tế bào sống từ một loài Mycoplasma khác nhau, mặc dù một người anh em họ khá gần gũi.
Lúc đầu, không có gì xảy ra. Nhóm scrambled để tìm hiểu lý do tại sao, tạo ra một phiên bản di truyền của một máy tính đọc sửa chương trình để kiểm tra chính tả các đoạn DNA họ muốn chắp ghép. Họ thấy rằng một lỗi đánh máy trong mã di truyền được dựng hình các hoạt động DNA nhân tạo, trì hoãn các dự án ba tháng để tìm và khôi phục lại rằng bit.
"Nó cho thấy bạn làm thế nào chính xác nó phải được, một chữ cái trong số một triệu", Venter nói.
Đó là cố định, ghép làm việc. Các tế bào người nhận bắt đầu ra với DNA tổng hợp và tế bào chất ban đầu của nó, nhưng các bộ gen mới "khởi động" mà tế bào để bắt đầu sản xuất các protein duy nhất mà bình thường được tìm thấy trong mầm dê sao chép. Các nhà nghiên cứu đã gắn thẻ ADN tổng hợp để có thể nói cho nó xa nhau, và kiểm tra như các tế bào đổi lần tái bản để xác nhận rằng các tế bào mới thực sự nhìn và cư xử như M. mycoides.
"Tất cả các yếu tố trong các tế bào sau khi một số lượng thời gian có thể được truy nguồn từ DNA nhân tạo đầu tiên này. Đó là một thành quả rất lớn", kỹ sư sinh học Ron Weiss của Viện Công nghệ Massachusetts.
Ngay cả trong khi ca ngợi những thành tích - "phân tử sinh học kỹ thuật của lệnh cao nhất," tuyên bố David Deamer của Đại học California, Santa Cruz - nhiều chuyên gia nói rằng công việc vẫn chưa vượt qua dòng thực sự tạo ra cuộc sống mới từ đầu.
Đó là một phần tổng hợp, một số nói, bởi vì Nhóm nghiên cứu của Venter đã phải dính vào mã di truyền nhân tạo bên trong một tế bào sống từ một loài liên quan. Rằng tế bào đã được nhiều hơn chỉ là một container, nó cũng chứa tế bào chất riêng của mình - một phần chất lỏng.
Nói cách khác, phần tổng hợp đã được "chạy vào 'phần cứng' của tế bào hiện đại", Đại học Nam Đan Mạch, giáo sư vật lý Steen Rasmussen đã viết trong tạp chí Nature, mà ngày thứ Năm phát hành các bài tiểu luận của cả hai lời khen và cảnh cáo từ tám lãnh đạo trong lĩnh vực.
Những Người Bạn nhóm môi trường của Trái Đất cho biết công việc mới đã "kỹ thuật di truyền đến một cấp độ mới cực" và kêu gọi rằng Venter ngừng cho đến khi các quy định của chính phủ được đưa ra để bảo vệ chống lại các loại vi khuẩn kế thoát ra môi trường.
Venter cho biết ông lấy ra 14 gen nghĩ để làm cho các vi trùng nguy hiểm cho dê trước khi làm các công việc, và đã thông báo với quan chức chính phủ về công việc trong quá trình cả một vài năm - thừa nhận rằng một người nào đó có khả năng có thể sử dụng trường này đang nổi lên về thiệt hại thay vì tốt.
Nhưng MIT của Weiss cho biết nó sẽ được dễ dàng hơn để sử dụng công nghệ hiện có để làm cho bioweapons: "Có một khoảng cách lớn giữa khoa học viễn tưởng và những gì tưởng tượng của bạn có thể làm được và thực tế trong phòng thí nghiệm nghiên cứu."
Venter thành lập tổng hợp Genomics Inc, một công ty tư nhân mà công tác tài trợ, và viện nghiên cứu của ông đã nộp bằng sáng chế trên nó.
Trong khi đó làm việc có thể gợi lên hình ảnh của tinkering khoa học như Frankenstein, nó cũng là hy vọng cuối cùng thú vị mà nó có thể dẫn đến các loại nhiên liệu mới, cách tốt hơn để làm sạch nước bị ô nhiễm, sản xuất vắc-xin nhanh hơn và nhiều hơn nữa.
Nó thực sự là một hình thức cuộc sống nhân tạo?
Các nhà phát minh đầu tiên gọi nó là tổng hợp của thế giới di động, mặc dù điều này là bước khởi đầu hơn một tái tạo cuộc sống hiện tại - thay đổi một loại đơn giản của vi khuẩn vào khác - hơn một built-từ-đầu loại.
Nhưng Maryland lập bản đồ bộ gen-tiên phong J. Craig Venter cho biết nhóm của ông của dự án mở đường cho, mục tiêu cuối cùng khó khăn hơn nhiều: công việc thiết kế các sinh vật khác với tính chất cách dành cho một loạt các sử dụng. Đã được ông làm việc với ExxonMobil với hy vọng biến tảo thành nhiên liệu.
"Đây là tự sao chép loài đầu tiên chúng ta đã có trên hành tinh có cha mẹ là một máy tính", Venter nói với các phóng viên.
Và báo cáo, được công bố thứ sáu trong tạp chí Science, là gây hứng thú trong lĩnh vực này ngày càng tăng của sinh học tổng hợp.
"Nó được một thời gian dài sắp tới, và nó đã được đáng để chờ đợi", tiến sỹ George Church, một Harvard Medical School giáo sư di truyền học. "Đó là một mốc quan trọng mà có những ứng dụng tiềm năng thực tế."
Sau thông báo, Tổng thống Barack Obama chỉ đạo Ủy ban Tổng thống cho các nghiên cứu về vấn đề Bioethical ông thành lập mùa thu năm ngoái để thực hiện lệnh đầu tiên của một doanh nghiệp nghiên cứu về sự kiện quan trọng này.
"Ủy ban sẽ xem xét khả năng y tế, môi trường, an ninh và lợi ích khác của lĩnh vực nghiên cứu, cũng như bất kỳ sức khỏe tiềm năng, an ninh hoặc rủi ro khác", Obama viết trong một lá thư cho chủ tịch của ủy ban, Amy Gutmann, Chủ tịch Đại học Pennsylvania.
Obama cũng yêu cầu ủy ban phát triển các khuyến nghị về bất cứ hành động chính phủ nên "để đảm bảo rằng Mỹ reaps các quyền lợi của lĩnh vực này phát triển của khoa học trong khi xác định ranh giới đạo đức phù hợp và giảm thiểu được xác định rủi ro."
Các nhà khoa học trong nhiều năm qua đã chuyển gen duy nhất và thậm chí cả một vùng lớn của DNA từ một trong những loài khác. J. Craig Venter ở Viện của ông ở Rockville, Maryland, và San Diego, Venter của đội nhằm để đi xa hơn. Một vài năm trước đây, các nhà nghiên cứu cấy một gen toàn tự nhiên - mã di truyền - của một trong những loại vi khuẩn vào nhau và theo dõi nó đi qua, biến một mầm dê vào một mầm bệnh gia súc.
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu xây dựng từ đầu khác, bộ gen của vi khuẩn nhỏ hơn, bằng cách sử dụng các mảnh DNA off-the-shelf phòng thí nghiệm-thực hiện.
Thứ sáu của kết hợp hai báo cáo thành tích để thử nghiệm một câu hỏi lớn: có thể tổng hợp DNA thực sự lấy lên và lái xe một tế bào sống? Bằng cách nào đó, nó đã làm.
"Đây là cuộc sống hoàn toàn chuyển đổi từ một trong những loài thành khác bằng cách thay đổi phần mềm", ông Venter, sử dụng một máy tính tương tự để giải thích vai trò của DNA.
Các nhà nghiên cứu đã chọn hai loài của một mầm đơn giản được đặt tên Mycoplasma. Đầu tiên, họ hóa học tổng hợp bộ gen của M. mycoides, mà mầm dê, mà với 1.100.000 "chữ" của DNA được hai lần lớn như hệ gen mầm họ muốn xây dựng trước đó.
Sau đó, họ cấy nó vào một tế bào sống từ một loài Mycoplasma khác nhau, mặc dù một người anh em họ khá gần gũi.
Lúc đầu, không có gì xảy ra. Nhóm scrambled để tìm hiểu lý do tại sao, tạo ra một phiên bản di truyền của một máy tính đọc sửa chương trình để kiểm tra chính tả các đoạn DNA họ muốn chắp ghép. Họ thấy rằng một lỗi đánh máy trong mã di truyền được dựng hình các hoạt động DNA nhân tạo, trì hoãn các dự án ba tháng để tìm và khôi phục lại rằng bit.
"Nó cho thấy bạn làm thế nào chính xác nó phải được, một chữ cái trong số một triệu", Venter nói.
Đó là cố định, ghép làm việc. Các tế bào người nhận bắt đầu ra với DNA tổng hợp và tế bào chất ban đầu của nó, nhưng các bộ gen mới "khởi động" mà tế bào để bắt đầu sản xuất các protein duy nhất mà bình thường được tìm thấy trong mầm dê sao chép. Các nhà nghiên cứu đã gắn thẻ ADN tổng hợp để có thể nói cho nó xa nhau, và kiểm tra như các tế bào đổi lần tái bản để xác nhận rằng các tế bào mới thực sự nhìn và cư xử như M. mycoides.
"Tất cả các yếu tố trong các tế bào sau khi một số lượng thời gian có thể được truy nguồn từ DNA nhân tạo đầu tiên này. Đó là một thành quả rất lớn", kỹ sư sinh học Ron Weiss của Viện Công nghệ Massachusetts.
Ngay cả trong khi ca ngợi những thành tích - "phân tử sinh học kỹ thuật của lệnh cao nhất," tuyên bố David Deamer của Đại học California, Santa Cruz - nhiều chuyên gia nói rằng công việc vẫn chưa vượt qua dòng thực sự tạo ra cuộc sống mới từ đầu.
Đó là một phần tổng hợp, một số nói, bởi vì Nhóm nghiên cứu của Venter đã phải dính vào mã di truyền nhân tạo bên trong một tế bào sống từ một loài liên quan. Rằng tế bào đã được nhiều hơn chỉ là một container, nó cũng chứa tế bào chất riêng của mình - một phần chất lỏng.
Nói cách khác, phần tổng hợp đã được "chạy vào 'phần cứng' của tế bào hiện đại", Đại học Nam Đan Mạch, giáo sư vật lý Steen Rasmussen đã viết trong tạp chí Nature, mà ngày thứ Năm phát hành các bài tiểu luận của cả hai lời khen và cảnh cáo từ tám lãnh đạo trong lĩnh vực.
Những Người Bạn nhóm môi trường của Trái Đất cho biết công việc mới đã "kỹ thuật di truyền đến một cấp độ mới cực" và kêu gọi rằng Venter ngừng cho đến khi các quy định của chính phủ được đưa ra để bảo vệ chống lại các loại vi khuẩn kế thoát ra môi trường.
Venter cho biết ông lấy ra 14 gen nghĩ để làm cho các vi trùng nguy hiểm cho dê trước khi làm các công việc, và đã thông báo với quan chức chính phủ về công việc trong quá trình cả một vài năm - thừa nhận rằng một người nào đó có khả năng có thể sử dụng trường này đang nổi lên về thiệt hại thay vì tốt.
Nhưng MIT của Weiss cho biết nó sẽ được dễ dàng hơn để sử dụng công nghệ hiện có để làm cho bioweapons: "Có một khoảng cách lớn giữa khoa học viễn tưởng và những gì tưởng tượng của bạn có thể làm được và thực tế trong phòng thí nghiệm nghiên cứu."
Venter thành lập tổng hợp Genomics Inc, một công ty tư nhân mà công tác tài trợ, và viện nghiên cứu của ông đã nộp bằng sáng chế trên nó.
