“僵尸细胞”复活：跨物种基因组移植有望合成新生命！

将一种细菌的基因组植入另一种已“死亡”的细菌细胞中，使其重获生命——这项技术或将为合成生物学开辟崭新天地。近日，研究人员成功用另一物种的工作基因组替换了死亡细菌的DNA，使之复活。这不禁引发一个大胆的追问——当人工智能已能编写基因组，距离它创造出合成生命，还有多远？

本月发表在预印本平台bioRxiv上的一项研究，展示了这一令人瞩目的突破。通过将完整基因组移植入细菌，科学家有望赋予微生物制造药物或生物燃料等实用特性，从而有力推动微生物再设计的研究进程。过去，基因组移植——包括催生这些“僵尸细胞”的操作——仅限于同一类细菌之间。而一旦研究人员能常规化地从不同类别的细菌中制造出“僵尸细胞”，这种方法便可被用于测试在常见研究物种如大肠杆菌中设计的合成基因组。
法国国家农业、食品与环境研究所的合成生物学家奥利维耶·博尔科夫斯基评价道：“在我看来，这篇论文代表了合成生物学中基因组工程的重要一步。”

15年前，科学家首次用化学方法合成了长达110万碱基对的丝状支原体基因组，并将其移植到与其亲缘关系极近的山羊支原体活细胞中，制造出号称第一个“合成细胞”的生命体。参与此次研究的团队在原合成基因组中加入了一个赋予四环素抗性的基因，从而使得成功吸收基因组的受体细胞在抗生素环境下得以存活，成为实验成功的标记。2016年，研究已实现在同一类别细菌间进行基因组移植。

然而，跨类别的基因组移植此前屡屡失败。美国J.克雷格·文特尔研究所的合成生物学家约翰·格拉斯指出，那些看似成功的案例往往是假阳性——受体细胞通过同源重组整合了抗性基因，而非真正摄入了完整的供体基因组。在最新实验中，格拉斯团队另辟蹊径，先用DNA破坏性药物丝裂霉素C处理山羊支原体细胞，使其基因组失活、无法复制，即“功能性死亡”。随后，他们将改造过的丝状支原体基因组转入这些“已死”的细胞，竟有少数受体细胞奇迹般存活下来。

“细胞注定要死亡，但我们给了它新生命，”研究合著者祖姆拉·佩克斯格拉姆·塞德尔说道。她和同事在预印本中将这些幸存者形象地称为“僵尸细胞”。这一突破意味着，合成生物学家距离用人工智能编写的基因组创造定制生命，或许只有一步之遥了。
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