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《Nature》子刊发表重磅成果:科学狂人实验室推出定制DNA分子

生物通  · 公众号  ·  · 2017-08-23 17:31

正文

Craig Venter等人建立了世界首台数字生物转换器(Digital Biological Converter, DBC),目前已经制备荧光蛋白,抗体多肽,RNA病毒(H1N1流感)和流感疫苗,此外他们还构建了一个完整的噬菌体,这一成果首次实现了“传真”生命形态,未来也许会引起全新的技术革命。

好莱坞灾难片一个惯用套路就是致命病毒的突然来袭,现实世界里在没有疫苗,没有治疗方法的偏远地区,致命病毒确实是会夺去许多人的生命,但是现在一项最新研究表明,世界另一端的研究人员能将有效的疫苗通过email送到偏远地区,你相信吗?


加州合成基因组公司(Synthetic Genomics)的创始人就是“科学狂人”J. Craig Venter,这位基因测序教父级人物在“教唆”政府花费1亿美元来测序一个人的全基因组(实际上是他自己的基因组)之后,又致力于打造人工生命,因此成为了备受推崇又备受争议的一位科学家。


Venter与他实验室的另外一位成员:Dan Gibson早在2013年中国发生禽流感疫情后就开始设想前文出现的情况,为此他们研发出了一个原型DNA合成仪:BioXp 3200(目前已在售),这一仪器可以根据数字序列和一些合适的寡核苷酸链(作为DNA合成的引物)而生成DNA分子。因此当年亚洲出现H7N9禽流感威胁时,Gibson就已经做好了准备,他针对公共数据库中的H7 和 N9基因,委托一家当地的公司合成寡核苷酸,第二天早上就将这些基因送往诺华公司进行RNA疫苗生产。

这个过程很快,但Gilson认为还可以更快,“当时我就想,‘为什么我们不能设计一种设备,可以在世界的任何地方,通过email接收序列信息,就能利用原材料合成DNA呢?’”。


这就是现在Gibson,Venter和他们的团队所建立的 世界首台 数字生物转换器(Digital Biological Converter, DBC),这个设备可接收远程发送的DNA序列, 制备合适的寡核苷酸, 将其植入“通用型细胞”中,从而创造生命体,也就是说可以将DNA转化为疫苗,或者转化为 任何RNA分子或蛋白质。


迄今为止,这一研究组已经利用DBC制备荧光蛋白,抗体多肽,RNA病毒(H1N1流感)和流感疫苗,此外他们还构建了一个完整的噬菌体(合成DNA并自动将其转入到大肠杆菌中),这也就是可以完成噬菌体的生成,用于感染病毒。这个过程完全自动化,







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