人类有大约20,000个基因，难道每个基因都是有用的么？那一个细胞中最少需要多少个基因我们才不会挂掉呢？还真有人研究这个脑洞大开的问题，于是辛西娅诞生了，辛西娅可不是一个美女的名字，而是只含有473个基因组的细菌syn3.0。

Syn1.0：1078条DNA片段分布组合成一条长达1078809bp的人工基因组。

辛西娅一出生，各大主流期刊争相报道，Science、Nature也紧紧跟随其曼妙身姿。要知道，辛西娅可是合成生物学的里程碑研究成果，在此研究的基础上“定制”胰岛素、流行病疫苗、抗耐药菌微生物、分解生物燃料和吸收大气中二氧化碳等将变得更容易。

Syn的三代更迭

乍一看syn3.0，就大概能推测出它已经是第三代了，应该有2.0和1.0打过冲锋。Craig Venter团队提取一种丝状支原体的DNA与其他化学品制作成一段新的基因组，移植到另一个去除了DNA的山羊支原体中，喜闻乐见地制造出了可以生长和自我复制的新生命体并称为Syn1.0。Syn1.0含有901个基因，对它的基因进行精简就面临着这样的问题：哪些是被删了也不会致死的基因，哪些是删了就活不下去的基因？

从1.0过渡到2.0，研究人员本来设计了如下步骤：

你以为就这么简单吗？如果存在这么一种情况：A和B两个基因都可以合成糖分，那无论缺了A或B，另外一个同伴都会完成糖分合成人物，但A或B很容易被各自当成无关紧要的基因，被同时敲出的话就会是致命的，于是研究人员把上述方案进行了优化，一张不觉名厉的流程图需要大家细细品味：

于是，含有576个基因的syn2.0诞生并刷新了记录，但是要知道最小的基因组来自仅仅包括525个基因的生殖支原体（Mycoplasma genitalium），研究人员显然想对其基因数目发起挑战。

关于syn3.0,你想知道的

syn3.0主要突破性进展有什么？

Venter团队主要做的就是确定一个合成细胞的可行性。本质上就是删除某些基因，观察会发生什么？换句话说就是，看切除某些基因后细胞是否死亡并尝试解释为什么死亡！

可以让我们从头开始创建生命吗？

并没有在这个方面前进了一步。

syn3.0给最小生命要求带来了什么突破吗？

由于之前基因BUG（太少了）促成基因组设计规则细化，还有大部分“不可或缺”基因的功能不明确有待研究。

syn3.0中还是有三分之一的功能不明对生命体又必不可少的基因,将会如何处理？

原因之一是由于这个领域知识并不完善。正如Venter团队指出，使用基因工具将其他生物体中的已知功能基因与syn3.0基因组中的基因匹配很可能会失败，因为他们的序列相差太多。

Venter模拟其他生物体的框架给合成生物提供完美的生存环境会让他的成果逊色吗？

利用天然存在的细菌作为一个宿主当然是为了简化合成的技术挑战从而能够使研究人员专注在最小化基因组的问题上，这里需要大量的研究。选择丰富的生长培养基后，许多功能基因也可以减除，因为当食物充足时没有这些基因也行!这些都强调，事实上并没有普遍意义的最小细胞，最小细胞是相对一个给定的条件。

可以为生命的起源提供什么线索吗？

并没有，这里不涉及到任何生命起源的事。

下一步将怎样呢？只是一个面子工程，还是有一些有用的研究途径？

Venter和他的同事们都是认真追求真理的科学家，这绝不是面子工程。syn3.0使合成生物学领域寻找一个稳定有用的宿主细胞向前迈出了重要一步。

信息来源：

https://www.newscientist.com/article/2082313-small-is-beautiful-why-a-synthetic-minimal-genome-is-a-big-deal/

https://www.theguardian.com/science/2013/oct/13/craig-ventner-mars

来源：解螺旋

2016-06-15