作者:孙明伟 李寅 高福 来源:生物工程学报 发布时间:2010-6-25 10:19:58
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从人类基因组到人造生命:克雷格·文特尔领路生命科学
 
附录 合成生物学大事记
 
1828年,Wohler利用氰酸铵合成尿素。
 
1953年,Miller通过放电合成氨基酸,模拟原始地球的有机物发生过程。
 
1965年9月17日,中国合成了第一个人工合成的蛋白质——结晶牛胰岛素。
 
1968年,Khorana等合成了核苷酸及基因密码子。
 
1970年,Khorana等首次用化学方法人工合成了有77个核苷酸对的酵母丙氨酸的结构基因。
 
1972年,Price和Conover等的实验室各自用反向转录酶合成了家兔和人的珠蛋白基因,这是首次合成真核生物的基因。
 
1973年8月,Khorana等又合成了具有126个核苷酸对的大肠杆菌酪氨酸tRNA基因,但并没有转录功能。
 
1973年11月,Stanley Cohen和Herbert Boyle等精确地把基因或者DNA片段插入其他细胞中,从而建立了重组DNA技术。
 
1977年,美国加州大学的Boyer等用化学方法合成了人生长激素抑制因子的基因。
 
1979年,Khorana等合成了酪氨酸阻遏tRNA以及酪氨酸tRNA基因。
 
1981年11月20日,中国合成酵母丙氨酸转移核糖核酸。
 
2000年1月,Gardner等在大肠杆菌中构建了基因开关 (Toggle switch),一个合成的双稳态基因调控网络。Elowitz等构建了第一个合成的生物振荡器——压缩振荡子 (Repressilator)。这两项事件标志着合成生物学作为一项新的领域正式产生。
 
2000年11月,Brenner等设计向细胞DNA中参入天然不存在的碱基的方法来发展人工遗传系统,支持人工生命形式。
 
2001年,Schultz实验室向大肠杆菌蛋白质生物合成装置中添入新的组分 (tRNA/氨酰-tRNA合成酶组合),使之能通过基因生成非天然的氨基酸。
 
2002年8月,Cello等制造了第一个人工合成的病毒——脊髓灰质炎病毒。
 
2003年7月,Keasling等在美国劳伦斯伯克利国家实验室设立合成生物学部,并在大肠杆菌中成功地建立了合成青蒿素的网络,使得青蒿素价格降低到原来的1/10。
 
2003年8月,Schultz实验室又发明了一种向酵母中加入非天然氨基酸密码子的方法,成功地向蛋白质中导入了5种氨基酸。
 
2003年12月,Craig Venter等合成了噬菌体φX174的基因组。
 
2004年6月,第一届合成生物学国际会议在美国麻省理工学院召开。
 
2004年10月,美国、加拿大与日本的学者合作将收集到的1918年西班牙流感病毒的DNA片段进行分析,并据此人工合成了该株流感病毒编码HA和NA蛋白的基因,进而获得了新的流感病毒。该病毒表现出与西班牙亚型流感病毒相近的致病性。
 
2004年12月,Libchaber领导的研究小组尝试创造了一个模拟人造生物——“囊生物反应器”(Vesicle bioreactors),其组成部分来自不同的生物材料:由蛋清中的脂肪分子和大肠杆菌细胞提取物组成。“囊生物”内的基因可控制合成α-溶血素 (α-hemolysin)。
 
2005年8月19日,美国旧金山举行了合成生物学会议,讨论了合成生物学在药物开发、细胞编程和生物机器人方面的潜在应用,以及随之而来的生物安全、伦理、法律等问题。
 
2005年11月,麻省理工学院的研究人员在E. coli中加入一个合成的传感器激酶,使细菌能对不同光照条件作出应答。
 
2006年,Keasling实验室将多个青蒿素生物合成基因导入酵母菌中产生了青蒿酸,并通过对代谢网络不断改造和优化,使产量实现了数量级水平的提高。
 
2008年2月,Craig Venter小组合成了生殖支原体的基因组DNA,这是第一个人工合成的原核生物基因组。
 
2008年12月,Becker等设计并合成了重组的蝙蝠SARS样冠状病毒。
 
2009年2月,日本东京大学和科学技术振兴机构的Tomohisa Sawada等应用纳米技术合成了只有1对碱基对的世界最短的双链RNA片段和只有3对碱基对的双链DNA片段。
 
2010年1月,美国Cell杂志和英国Nature杂志同时为合成生物学创建10年发表专题社论,并提出合成生物学将面临的挑战。
 
2010年5月20日,Craig Venter小组人工合成了蕈状支原体基因组,并在山羊支原体细胞中成功复制、翻译并传代。实现了第一个具有人造基因组的活细胞。
 
 
 
 
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