自然重磅科學(xué)新聞稱(chēng)劍橋科學(xué)家改寫(xiě)生命遺傳密碼，是怎么回事？
許多報道這一重大成就的新聞都搞錯了，需要糾正一下。昨天的特大科學(xué)新聞，肯定是Nature公布的人類(lèi)改寫(xiě)大腸桿菌基因組的新聞，這一重大成就由劍橋科學(xué)家完成。一時(shí)之間，全新人工生命的新聞標題滿(mǎn)天飛，還不知道一貫喜歡聳人聽(tīng)聞的許多營(yíng)銷(xiāo)號自媒體要寫(xiě)出什么東西來(lái)恐嚇大眾，順便大賺廣告費呢。
圖示：大腸桿菌基因組大約由400萬(wàn)對堿基構成，您可以把堿基想象成字母，它們只有四種，記為AGCT。
但我先聲明一下，這項成就雖然重大，但實(shí)際上對我們的日常生活并無(wú)影響，合成基因組學(xué)的科學(xué)家并沒(méi)有制造出什么怪物來(lái)，也不是為了制造怪物來(lái)進(jìn)行的這項實(shí)驗。他們的重大進(jìn)步主要體現在現在他們初步擺脫了完全照抄的窘境，而是能夠創(chuàng )造性的抄襲了。
是的，人工合成基因組聽(tīng)起來(lái)很高大上，但本質(zhì)很簡(jiǎn)單，就是照抄，這事兒要是發(fā)生在人類(lèi)社會(huì )的文壇或其它什么領(lǐng)域，那就是無(wú)恥的抄襲，但大自然不會(huì )抗議，而且抄襲基因組目前還是一件很有難度的事情，相當于八百度近視上了考場(chǎng)，沒(méi)戴眼鏡，還居然準確的抄襲了前后左右同學(xué)的答案，這就不得不讓人佩服。
要理解這次科學(xué)研究的意義，可以看看我編的這個(gè)段子，用來(lái)警告那些抄襲的同學(xué)，就算是抄也請動(dòng)動(dòng)腦子。某大學(xué)高數期末考試時(shí)，某視力超好的學(xué)渣幸運地坐到了學(xué)霸身邊，而監考老師不負責任，只管玩手機，于是學(xué)渣同學(xué)抄得那叫一個(gè)酣暢淋漓意猶未盡，在和學(xué)霸一起交卷走出考場(chǎng)后，這位還沉浸在抄襲的爽感中的學(xué)渣，情不自禁地問(wèn)了學(xué)霸同學(xué)一個(gè)深刻而嚴肅的問(wèn)題：
為啥你答最后一道大題的時(shí)候，先寫(xiě)了一大堆，然后又畫(huà)了一個(gè)框將它們框起來(lái)，中間還畫(huà)了一個(gè)大X？這道題要這么答嗎，好奇怪呀！
圖示：如何正確的抄襲。
隨著(zhù)基因科學(xué)家對生物基因組的結構和組成了解程度的加深，他們已經(jīng)能夠準確地判斷基因組各段基因序列的起點(diǎn)和終點(diǎn)，這就給了科學(xué)家創(chuàng )造性抄襲的可能，啥意思呢？這就好像某人抄襲別人的作文，但又擔心被計算機查重系統簡(jiǎn)單識破，于是就采用同義詞替換大法，將作文中的某些詞匯進(jìn)行替換，比如金烏都替換成太陽(yáng)，玉兔替換成月亮。雖然詞匯變了，但意思可沒(méi)變！
這次基因組合成科學(xué)家干的就是這樣的事情。
圖示：遺傳密碼一共有64種，就像64個(gè)詞一樣，生物體就用這64個(gè)詞來(lái)書(shū)寫(xiě)遺傳藍圖。這64個(gè)詞中，61個(gè)用來(lái)代表某種氨基酸，還有3個(gè)用來(lái)代表蛋白質(zhì)翻譯的停止。
由于生物遺傳密碼中具有同義詞現象，比如絲氨酸這種氨基酸，在遺傳密碼上就有六個(gè)同義詞，另外代表蛋白質(zhì)合成終止的遺傳密碼也有三種之多。所以，這次科學(xué)家在人工合成大腸桿菌的基因組時(shí)，嘗試了一下同義詞替換大法，將代表絲氨酸的兩種密碼給替換成其它密碼，同時(shí)將一種終止密碼也替換成其它終止密碼。據統計，一共替換了18218個(gè)地方，經(jīng)過(guò)同義詞大法替換的大腸桿菌基因組，只包含61種遺傳密碼，而不是通常的64種遺傳密碼，相當于只用了61個(gè)詞就寫(xiě)出了大腸桿菌的基因組，意思和從前完全一樣。
這樣的研究一方面這可以檢驗對大腸桿菌基因組的理解是否正確，如果科學(xué)家犯下小學(xué)生造句那樣的錯誤：請用果然一詞造句，“我吃了水果然后喝了飲料。”那么同義詞替換的結果就會(huì )把句子變得完全不通，對應基因來(lái)說(shuō)，就將讓基因的功能消失，代表著(zhù)徹底的失敗。這次的成功，表明科學(xué)家已經(jīng)對大腸桿菌的基因組真的有了更加深刻的理解。
圖示：蛋白質(zhì)翻譯過(guò)程，紅線(xiàn)上是遺傳密碼。藍色的是核糖體，綠色的是運輸氨基酸的轉運tRNA，它擁有反密碼子可以識別遺傳密碼。
而節約下來(lái)的這三個(gè)詞，在未來(lái)有可能被基因科學(xué)家改變它們的含義，從而將新的氨基酸引入蛋白質(zhì)中，畢竟現在只用20種氨基酸來(lái)構造蛋白質(zhì)，實(shí)在太少了。到那時(shí)候，科學(xué)家的確可以創(chuàng )造出真正的新生命，但目前還早得很呢。
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