要證明實(shí)驗(yàn)暗示的最小基因組，就必須完成這兩個(gè)步驟：合成一整條的細(xì)菌染色體，然后將其植入一個(gè)受體細(xì)胞內(nèi)。但制造和控制整條染色體的技術(shù)當(dāng)時(shí)還未出現(xiàn)。直到2007年，文特、史密斯和哈奇森才最終實(shí)現(xiàn)把自然染色體從一個(gè)微生物移植到另外一個(gè)微生物體內(nèi)。一年之后，他們又成功制造出一條人造染色體。這條染色體和生殖支原體染色體相稱(chēng)，但同時(shí)又包含“水印”DNA序列，以便于兩者之間的區(qū)分。
不過(guò)，對(duì)這兩個(gè)步驟的組合卻陷入僵局。部分原因在于生殖支原體生長(zhǎng)過(guò)于緩慢，一個(gè)單獨(dú)實(shí)驗(yàn)就可能耗費(fèi)上好幾個(gè)星期。研究小組中途決定更換微生物，對(duì)含有100萬(wàn)個(gè)堿基但生長(zhǎng)迅速的絲狀支原體（Mycoplasma mycoides）進(jìn)行基因排序，并開(kāi)始制造其染色體的合成復(fù)制品。到2009年，實(shí)驗(yàn)顯示他們已經(jīng)能夠分離出絲狀支原體的染色體，將其放在酵母菌中，修改它的基因組，然后把它移植到山羊支原體（Mycoplasma capricolum）中。他們下一步要做的就是，證明這種細(xì)菌DNA的合成復(fù)制品也可以達(dá)到一樣的效果。
為了打造合成染色體，研究人員開(kāi)始求購(gòu)DNA。他們從Blue Heron公司購(gòu)買(mǎi)了1000多個(gè)DNA序列，每個(gè)DNA序列含有1080個(gè)堿基。每個(gè)DNA序列的末端有80個(gè)堿基與下一個(gè)序列重疊，以方便它們按正確的順序組合在一起。組合好的DNA序列中有四個(gè)序列含有獨(dú)特的堿基串。這些堿基代碼可以拼出一個(gè)電子郵件地址，參與到這個(gè)項(xiàng)目中的人的名字，以及一些名言警句。
合成DNA是在酵母菌中逐步完成的，利用的是酵母菌的DNA修復(fù)能力。研究人員首先會(huì)把短小的基因片段連接成含10000個(gè)堿基的長(zhǎng)鏈，然后以同樣方式連接成含100000個(gè)堿基的DNA序列，最后形成完整的基因組。但當(dāng)他們最開(kāi)始把合成基因組植入山羊支原體中后，什么也沒(méi)有發(fā)生。就像計(jì)算機(jī)程序員調(diào)試出錯(cuò)軟件一樣，他們對(duì)合成DNA和自然DNA的組合進(jìn)行系統(tǒng)化地移植，3 個(gè)月后才最終找到了出錯(cuò)的一對(duì)堿基。
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責(zé)任編輯:邱淑群 |
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