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        科學(xué)家如何重新設(shè)計DNA代碼
        
			
        
				2018-12-24 11:43:10
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        科學(xué)家正在努力創(chuàng)造使用定制DNA操作的酵母。他們長期以來能夠?qū)ι矬w的DNA進(jìn)行特定的改變?，F(xiàn)在，他們正在進(jìn)入更激進(jìn)的步驟，從頭開始構(gòu)建重新設(shè)計的版本。他們的工作是大膽和有爭議的追求的一部分，旨在創(chuàng)建定制的DNA代碼插入活細(xì)胞，以改變其功能，甚至提供疾病治療。它有朝一日也有助于科學(xué)家們創(chuàng)造出創(chuàng)造全新生物的深刻而不安的能力。
        

        科學(xué)家如何重新設(shè)計DNA代碼
        

        遺傳密碼就像一本用四個字母的字母寫成的書：A，C，G和T.與這些字母對應(yīng)的化學(xué)構(gòu)建塊在DNA分子中排列，如鏈中的鏈接; 基因由這些構(gòu)件的特定序列組成。這些序列告訴酵母細(xì)胞如何構(gòu)建特定的蛋白質(zhì)。
        

        酵母的完整DNA代碼，稱為其基因組，包含大約1200萬個字母。一個國際科學(xué)團(tuán)隊旨在添加，刪除或更改大約一百萬個DNA信件。
        

        酵母DNA分布在16個稱為染色體的大塊中，這些染色體被分配到團(tuán)隊的實驗室中進(jìn)行處理。
        

        那么你如何重新設(shè)計和構(gòu)建染色體呢?我們問紐約大學(xué)研究員Leslie Mitchell。她創(chuàng)建了一個240,000字母的合成酵母染色體，從她在巴爾的摩的約翰霍普金斯大學(xué)開始。
        

        這是食譜：
        

        1.在計算機(jī)上，從染色體上字母的天然DNA序列開始。
        

        2.告訴計算機(jī)進(jìn)行特定更改，例如：
        

        - 每當(dāng)它在基因末尾看到字母系列TAG時，將其更改為TAA。兩種三聯(lián)體都向酵母生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器傳遞相同的信息，因此這種變化不會影響酵母。但是TAG三聯(lián)體可以在不同的地方使用，例如，使酵母從自然界中沒有的構(gòu)建塊中產(chǎn)生蛋白質(zhì)。
        

        - 從正常位置刪除一類稱為'tRNA基因'的基因，它們可以在酵母細(xì)胞分裂之前損害基因組重復(fù)的過程。這些基因?qū)⒈恢匦掳仓玫剿麄冏约旱男氯旧w上，在那里他們可以完成工作而不會造成麻煩。
        

        - 插入一些DNA代碼，讓研究人員重新排列染色體上基因的順序，就像洗牌一樣。通過這種方式，科學(xué)家們可以嘗試進(jìn)行許多不同的改組，看看哪種酵母能夠最好地生長，或者以其他方式表現(xiàn)最佳。
        

        3.完成更改后，將重新設(shè)計的代碼分解為每個約10,000個字母的長度，并讓公司創(chuàng)建反映每個段的DNA塊。這種尺寸的塊可以在實驗室中輕松操作。
        

        4.在試管中，使用化學(xué)反應(yīng)將三到六個這些塊粘合在一起形成“巨型塊”。
        

        5.取普通酵母，用這個30,000-60,000 字母的巨型酒桶代替相應(yīng)的天然DNA片段。酵母會在沒有太多哄騙的情況下做到這一點(diǎn)。
        

        6.如果酵母沒有正常生長，請在megachunk中識別并解決問題。這稱為調(diào)試。如果沒關(guān)系，請?zhí)砑酉乱粋€超級巨蛋。
        

        7.重復(fù)步驟4-6，直到整個染色體被大塊的合成DNA替換。
        

        米切爾說她花了幾個月的時間來建立她的染色體，但需要更長的時間來調(diào)試。“ 代碼中最細(xì)微的變化會對增長產(chǎn)生巨大影響，”她說。“我們正在從頭開始學(xué)習(xí)關(guān)于細(xì)胞如何運(yùn)作的新規(guī)則。”
        
			

			
          
        
			
        
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