細(xì)胞是所有生物中最小的個(gè)體組成部分之一。最近，科學(xué)家們能夠創(chuàng)造出一種能夠正常生長(zhǎng)和分裂的簡(jiǎn)單合成細(xì)胞。該項(xiàng)目的研究人員表示，新發(fā)現(xiàn)揭示了控制生命最基本過(guò)程的機(jī)制。

大約五年前，科學(xué)家們創(chuàng)造了一種單細(xì)胞合成生物，它只有 473 個(gè)基因，這是迄今為止已知的最簡(jiǎn)單的活細(xì)胞。這種類似細(xì)菌的生物體在生長(zhǎng)和分裂時(shí)表現(xiàn)得很奇怪，導(dǎo)致細(xì)胞的形狀和大小大不相同?？茖W(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)確定了七個(gè)將被添加的基因，以幫助控制細(xì)胞不守規(guī)矩的本性，使其分裂成均勻的球體。

新突破是 J.Craig Venter 研究所、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所和麻省理工學(xué)院之間的合作。識(shí)別基因是工程合成細(xì)胞的重要一步，這些細(xì)胞能夠執(zhí)行有益的活動(dòng)，如生產(chǎn)藥物、食物和燃料。這些合成細(xì)胞還可以在人體內(nèi)檢測(cè)疾病并制造藥物。研究人員還認(rèn)為，這種簡(jiǎn)單的細(xì)胞可以用作微型計(jì)算機(jī)。

研究人員想了解生命的基本設(shè)計(jì)規(guī)則，并相信細(xì)胞可以幫助發(fā)現(xiàn)和理解這些規(guī)則。研究人員在 2010 年構(gòu)建了第一個(gè)具有合成基因組的細(xì)胞，但該細(xì)胞并不是從頭開(kāi)始構(gòu)建的。在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家們從一種叫做支原體的簡(jiǎn)單細(xì)菌的細(xì)胞開(kāi)始。他們破壞了細(xì)胞中的 DNA，并用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)并在實(shí)驗(yàn)室合成的 DNA 取而代之，創(chuàng)造了地球生命史上第一個(gè)擁有完全合成基因組的生物。

自從那次成功以來(lái)，科學(xué)家們一直致力于將有機(jī)體剝離到其最低限度的遺傳成分。結(jié)果是五年前創(chuàng)建的一個(gè)超級(jí)簡(jiǎn)單的單元格稱為 JCVI-syn3.0，它過(guò)于簡(jiǎn)約且無(wú)法正確劃分。新細(xì)胞添加了 19 個(gè)額外的基因，其中包括正常細(xì)胞分裂所需的 7 個(gè)基因，從而產(chǎn)生了稱為 JCVI-syn3A 的新變體。新版本的基因少于 500 個(gè)。相比之下，一個(gè)人類細(xì)胞大約有 30,000 個(gè)基因。該團(tuán)隊(duì)目前的目標(biāo)是了解每個(gè)基因的功能，使他們能夠開(kāi)發(fā)出細(xì)胞工作方式的完整模型。