自然重磅科學(xué)新聞稱劍橋科學(xué)家改寫生命遺傳密碼，是怎么回事？
許多報(bào)道這一重大成就的新聞都搞錯(cuò)了，需要糾正一下。昨天的特大科學(xué)新聞，肯定是Nature公布的人類改寫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(biāo)題滿天飛，還不知道一貫喜歡聳人聽聞的許多營銷號(hào)自媒體要寫出什么東西來恐嚇大眾，順便大賺廣告費(fèi)呢。
圖示：大腸桿菌基因組大約由400萬對(duì)堿基構(gòu)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(xiàng)成就雖然重大，但實(shí)際上對(duì)我們的日常生活并無影響，合成基因組學(xué)的科學(xué)家并沒有制造出什么怪物來，也不是為了制造怪物來進(jìn)行的這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。他們的重大進(jìn)步主要體現(xiàn)在現(xiàn)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，人工合成基因組聽起來很高大上，但本質(zhì)很簡(jiǎn)單，就是照抄，這事兒要是發(fā)生在人類社會(huì)的文壇或其它什么領(lǐng)域，那就是無恥的抄襲，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(dāng)于八百度近視上了考場(chǎng)，沒戴眼鏡，還居然準(zhǔn)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，用來警告那些抄襲的同學(xué)，就算是抄也請(qǐng)動(dòng)動(dòng)腦子。某大學(xué)高數(shù)期末考試時(shí)，某視力超好的學(xué)渣幸運(yùn)地坐到了學(xué)霸身邊，而監(jiān)考老師不負(fù)責(zé)任，只管玩手機(jī)，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，情不自禁地問了學(xué)霸同學(xué)一個(gè)深刻而嚴(yán)肅的問題：
為啥你答最后一道大題的時(shí)候，先寫了一大堆，然后又畫了一個(gè)框?qū)⑺鼈兛蚱饋?，中間還畫了一個(gè)大X？這道題要這么答嗎，好奇怪呀！
圖示：如何正確的抄襲。
隨著基因科學(xué)家對(duì)生物基因組的結(jié)構(gòu)和組成了解程度的加深，他們已經(jīng)能夠準(zhǔn)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(dān)心被計(jì)算機(jī)查重系統(tǒng)簡(jiǎn)單識(shí)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，玉兔替換成月亮。雖然詞匯變了，但意思可沒變！
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)詞來書寫遺傳藍(lán)圖。這64個(gè)詞中，61個(gè)用來代表某種氨基酸，還有3個(gè)用來代表蛋白質(zhì)翻譯的停止。
由于生物遺傳密碼中具有同義詞現(xiàn)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(jù)統(tǒng)計(jì)，一共替換了18218個(gè)地方，經(jīng)過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(dāng)于只用了61個(gè)詞就寫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(yàn)對(duì)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(cuò)誤：請(qǐng)用果然一詞造句，“我吃了水果然后喝了飲料?！蹦敲赐x詞替換的結(jié)果就會(huì)把句子變得完全不通，對(duì)應(yīng)基因來說，就將讓基因的功能消失，代表著徹底的失敗。這次的成功，表明科學(xué)家已經(jīng)對(duì)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)翻譯過程，紅線上是遺傳密碼。藍(lán)色的是核糖體，綠色的是運(yùn)輸氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)tRNA，它擁有反密碼子可以識(shí)別遺傳密碼。
而節(jié)約下來的這三個(gè)詞，在未來有可能被基因科學(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(xiàn)在只用20種氨基酸來構(gòu)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。
關(guān)注裸猿的故事，通俗解析深?yuàn)W的生命科學(xué)大新聞
