一只细菌,先“死”后“活”

科学家让一个原本已经失去生命活动的细菌“复活”了,方法听起来也很像实验室版的身份替换:他们用另一物种的DNA替换了它原来的遗传物质。结果就是所谓的“僵尸细菌”,也是迄今为止这类尝试的第一次公开演示。

这项工作目前发布在 bioRxiv 上,也就是说,它还没有经过同行评审。换句话说,科学界还没正式点头,但消息已经先行登场。研究由合成生命研究先驱 Craig Venter 及其位于圣迭戈的 J. Craig Venter Institute 团队完成。

史上第一次:把别的物种DNA塞进细菌

这次实验最重要的地方在于,研究人员首次把其他物种的DNA移植进了细菌。此前,细菌改造通常还是在“本种内部”打转,也就是只动用同一种细菌自己的DNA做文章。

而这一次,路线更大胆一点,也更像合成生物学一贯的野心:不是简单修修补补,而是试图让微生物承担自然界本来没有的功能。比如,把它们变成生产药物或生物燃料的微型工厂。听上去很未来,实验室也确实很喜欢这种说法。

这条路,Venter已经走了15年多

这项成果并不是凭空出现的。它其实是 15多年前那条研究路线的延续。彼时,Venter团队已经做出了首个合成细胞:研究人员先在电脑上设计并合成了支原体 Mycoplasma mycoides 的基因组,让它对一种抗生素具有耐受性,然后把这套基因组移植到一种非常接近的活细菌 Mycoplasma capricolum 中。

那次实验已经足够让人记住“合成生命”这四个字,但后续进展并不算突飞猛进。原因之一是,研究人员一直缺少一种可靠方法来确认,新的合成DNA到底有没有真正按预期工作。

于是他们干脆让细菌“注定死亡”

为了解决这个问题,研究团队换了思路:他们让这些细菌无法再繁殖。这样一来,细胞本来是“注定要死”的,但研究人员再把它们“拉回来”,就能更清楚地观察新DNA是否真的在发挥作用。

参与研究的合成生物学家 Zumra Peksaglam Seidel 说得很直白:这些细胞“注定会死,但我们把它们带回来了”。团队也因此把它们称作“cellule zombie”,也就是僵尸细胞。

下一步:把同样的方法用到更多细菌,甚至让AI设计基因组

研究人员希望,这套技术今后可以推广到更多细菌物种。更长远一点,他们还想拿“僵尸细菌”去测试那些由人工智能辅助设计的基因组是否真的可行。

如果这些设想都能落地,合成生物学离“按需定制微生物”的目标就又近了一步。只是眼下,它还停留在一个挺典型的科学阶段:概念很大,结果很新,验证还在路上。