词条 | 基因机器 |
释义 | 从原理上来解释,“基因机器”将细胞的DNA改变,从而重写生物的基因谱。 一、基因机器 - 简介乔治·切奇实验室的研究生哈里斯·王制造出的第一台“基因机器”。过去几十年来,从食物、衣服到药物,我们接触的很多东西都是由转基因的植物或细菌变来,第一代基因工程技术给农业和制造业带来了巨大的成功。不过,要转变生物的性能,大多处在原始、简单的层面,至多改变一两个基因,大规模地改变和复制基因,既费时又费力。如今,“基因机器”的介入,或者可以让基因工程进入快速发展时代。也许,全面改变动植物基因谱的人造生物不久就会问世。 二、基因机器 - 简述基因机器取代人力 优势是基因机器取代人力。这是一台既笨重又美妙的机器。整台机器只有一米长,半米宽左右,只由一台普通的计算机控制。机器台面上,充满了满是斑驳的瓶子、托盘和管道,被各种或黑或灰的线缠绕着。机器最顶端,一个机械手臂沿着金属轨道有目的地来回移动着,把液体从一个容器精确地移入另一个仪器中。机器里面,细菌正被分流到各类细小的塑料管道中,加热,冷却,充电。 可以工业化的规模快速进行 这是哈佛大学医学院一位著名的基因学家乔治·切奇实验室中的机器,切奇认为,基因工程不再只是繁冗复杂的人力活,机器可以代替人力,在基因上做文章,可以以工业化的规模快速进行。 切奇的实验室 其实,切奇早在上世纪80年代便参与了人类基因谱项目,2005年,他启动了个人基因谱项目,并开始了让他闻名的“多工自动基因谱工程”,并据此开发出了“基因机器”。现在,全球大量基因实验室都买了自动DNA测序机器;今后,自动的“基因机器”也将大规模进入市场。目前,切奇的实验室正在努力改进机器,以降下成本,他希望今后这些机器可以以9万美元的价格售出。 在新能源领域运用 目前看来,这些机器最先可能在新能源领域运用。加利福尼亚一家公司表示,希望能通过基因机器,对大肠杆菌进行基因转化,变成可用的可再生能源。同时,切奇也在做其他有用细菌的研制,比如深海细菌,它可以将一些有毒的金属如铀变成不溶性,减少对环境的危害。 基因机器 - 前景 机器重写生物基因谱 人工的生物合成,往往是按照某个特定特征,为基因转变设计出一个准确的方向进行改造。但是,如果用人工对最小的基因谱做出改变,同样是件费时费力的事情。去年,“生物界坏小子”克莱格·文特尔宣布他们的团队将改造一个细菌的天然基因谱,成为人们所需的细菌,其研究在《科学》上发表。但文特尔宣称的这项工程要一年400个研究者来进行,花费4000万美元。 进化机器 切奇的机器则走另一个思路,它可以制造出很多不同的变体,最后再从中选出最佳变体。切奇和他的团队,开发出的“基因机器”,可以“演化”出整个生物,而且速度和规模大大高于人工。比如,如果文特尔的团队进行的改造用“基因机器”来做,既可以省钱,又能提高速度。从原理上来说,“基因机器”可以改变细胞的DNA,最终重写生物的基因谱。目前,世界上所有现存的生命都基于同样的基因解码,因此,基因机器可以让生物拥有不同编码系统的DNA。人工的DNA编码和自然界完全不同,这就如同是一道“基因防火墙”,不会跟其他自然生物发生DNA交换。“基因机器”制造出的生物可以对病毒免疫,而不会像普通生物那样容易遭受病毒的侵袭。“基因机器”已经开始对人类的干细胞进行基因修改。目前,切奇的实验室和美国国家人类基因谱研究中心合作,希望能够生产出不同的人类细胞,这样,就可以研究一些疾病到底是怎么产生的。 |
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