科学家们刚刚创造了有史以来合成最多的生命形式

科学家们创造了一种细菌，其遗传密码比地球上任何其他生命都更精简，也更容易干预。

这种细菌，一种合成的大肠杆菌称为 Syn57，经过精心设计，仅使用 57 英尺中的 64 英寸来构建其车身密码子'已经为所有已知生物体服务了数十亿年。

生命的配方是用一种使用 64 个不同密码子的语言编写的，每个密码子由三联体核苷酸组成。“三个字母”密码子的长句构成了我们的 DNA 和 RNA。

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它们为我们的细胞提供了将普通物质转化为生命组成部分氨基酸的基本指令，这些物质按顺序穿线形成蛋白质。

当细胞构建蛋白质时，它会“读取”使用这 64 个核苷酸三联体写入的密码子序列，以知道接下来要添加哪些氨基酸，以及何时停止。

但这个系统有一些莫名其妙的重复。所有自然生物只需 20 个氨基酸就可以构建它们所需的蛋白质，这意味着许多密码子是双胞胎的同义词。

Syn57 消除了一些看似多余的密码子。其他团队一直在为这个目标而努力，但来自英国医学研究委员会分子生物学实验室是第一个将生命形式降至 57 个密码子标记的人，这一记录取代了之前取得的 61 密码子基因组成就.

通过从头开始改造整个基因组，研究人员着手消除与氨基酸丝氨酸相关的六个密码子中的四个、四个丙氨酸密码子中的两个和一个“终止”密码子。当这些冗余密码子出现在细菌的基因组中时，研究人员用给出相同指令的同义密码子代替它们。

这需要对遗传密码进行超过 101,000 次更改。这些首先在计算机上以 100 KB 的片段进行计划，然后是组装基因的艰巨工作。

为了确保他们不会在微生物中插入根本有害的变化，该团队一点一点地测试了活细菌中合成基因组的小片段，最终将它们拼接在一起，形成最终的、完全合成的菌株。

“我们确实经历过这些时期，我们想，'好吧，这会是一条死胡同，还是我们能坚持下去？'”该研究的主要作者之一、合成生物学家韦斯利·罗伯逊 （Wesley Robertson） 告诉他。纽约时报记者卡尔·齐默。

这是一项艰巨的任务，表明生命可以在显着压缩的基因蓝图下生存。它还有可能释放剩余的密码子以分配不同的角色。

"Syn57 有更多的空间来引入更多的非经典氨基酸，为进一步扩展遗传密码提供了更大的机会，“该团队在新闻稿中说.“这将使研究人员能够开发创新的合成聚合物和大环。”

而且因为 Syn57 的“非规范”遗传密码应该对“天然”微生物来说是难以辨认的，比如病毒，通过接管细胞蛋白质的产生来运作，这种细菌应该能够抵抗它们的感染。这可能有助于降低与细菌蛋白质的工业化“农业”相关的成本，而病毒爆发是一个重大挫折。

这种难以辨认的基因组还可以有效地对转基因细菌进行消毒，这对于解决对修饰基因溢出到自然环境中的担忧来说是一个有吸引力的前景。

“然后，我们可以防止信息从我们的合成有机体中逸出，”罗伯逊告诉齐默.

“这项工作举例说明了基因组合成如何将生物体的基因组序列转移到自然生命可能无法进入的序列空间的新区域，”该团队总结.

这项研究发表在科学.

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