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生殖器支原体


注意阅读时间,健康用眼! 2013-02-28   中医诊疗网  www.zlnow.com
一旦生长必需的基因数全部出炉,下一个挑战就是在计算机中仿真基因如何在细胞中分工合作。接下来的计画是用人工合成整个细菌染色体,植入原有染色体已被剔除的细胞中,重建生命。这个计画被媒体渲染为「创造新生物」,可没想到这和复制羊技术基本上是雷同的。复制羊过程中换细胞核(含染色体),这里换的也是染色体。DNA就是DNA,不管是细胞自己复制的,或是在试管中合成的,都是一样的化学分子。人工合成病毒DNA,送入细胞中就产生活生生的病毒子代,几十年前就印证了这道理,毋须大惊小怪。
越简单的系统越容易在计算机中仿真。即使如此,这个挑战的艰难度远超过一般人所能想象。分子生物学者、2002年诺贝尔奖得主布蓝纳曾说:「大肠杆菌能够根据它的基因组『计算』出大小形状。我们能吗?」一语道出现在「后基因组时代」的罩门。我们发现某基因突变会使果蝇多长一对翅膀,或者使人提早老化,但是我们无法知晓这些基因如何造成翅膀的形成或老化的发生。
霉浆菌在每个人身上都可以发现。这类细菌的基因组非常小(少于100万碱基对,少于1000个基因),离开宿主后很难在实验室单独培养。M. genitalium是「生殖道霉浆菌」,存于生殖道和呼吸道,它是否会致病似乎仍无定论。不过它是已知基因组最小的生物,只有58万个碱基对,含约500个基因;由于科学家急欲寻找现代生命所需最少的基因数,所以它成为最佳的研究对象。
一个细胞中,除了维持生存及复制必需的基因外,还有很多不是绝对必需但有助于个体成长及竞争的基因,可以去除但不影响细胞存活,譬如制造胺基酸的基因可以全部去除,只要在细胞培养基提供胺基酸即可。

早上翻开报纸,赫然看见一个惊人的标题:「美科学家研究新生命体」。文中提到两位知名「基因科学家」接受美国能源部300万美元资助,计画用最少的基因数目,创造一个部份人造的有机体。他们要创造的有机体是什么呢?是一种称为「生殖器支原体」的单细胞生物。
生殖器支原体」?没听过。听起来像是情趣商品店里销售的用品。奇怪。翻开另一份同样号称全国第一大报的报纸,也有同样的报导。居然也是用「生殖器支原体」一词!咦,这篇报导附上了「生殖器支原体」的拉丁文学名:Mycoplasma genitalium。我的妈呀!原来是「霉浆菌」,潜伏在你我身上的寄生细菌!
霉浆菌寄生在动物细胞的表面,没有细胞壁,是所有细菌中最小、最简单的。以前有人对它们不甚了解,认为它们是属于细菌与病毒之间的微生物,不称它们为细菌,而称之为「支原体」。这个名词现在还通用于中国,但是台湾采用较明确的「霉浆菌」,在台湾如果用「支原体」一词,恐怕除了专家之外没有人懂。我所有的生物学家朋友,只有一位临床生物学家知道。
其实被忽视的倒是扮演「硬件」角色的无染色体(即无核)细胞。染色体和任何计算机软件(或病毒)一样,没有适当的硬件环境是无法发挥功能的。而和计算机不同的是,染色体上基因的活动会反过来改变它们所处的硬件环境,因此当生殖道霉浆菌的基因数目一再删减,它的细胞组成和机能也会越来越简单。
1995年,生殖道霉浆菌的染色体定序工作即以此为一大目标,结果显示,500个左右的基因可以删减到约300个,仍旧可以支持这细菌生长在特殊的实验室环境。
这是个复杂度超越宇宙中任何无机系统的程序。在没有操作手册,也没有设计说明的情况下,40亿年演化天择的产物能被100年人工设计的产物所***吗?

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