科学家创造了世界上第一个完全合成并彻底改变DNA密码的活体。
这种实验室制造的微生物，是一种通常存在于土壤和人类肠道中的细菌，与它的天然近亲相似，但依靠一套更小的遗传指令存活。
这种细菌的存在证明，生命可以以有限的遗传密码存在，并为那些生物机器被征用来制造药物和有用材料，或添加病*抗性等新特性的生物铺平了道路。
经过两年的努力，剑桥大学医学研究委员会分子生物学实验室的研究人员阅读并重新设计了大肠杆菌的DNA，然后创造出了合成版的已改变基因组的细胞。
人工基因组包含万对碱基对，这些碱基对是由字母G、A、T和C组成的遗传密码单位。这些碱基对全部打印在A4纸上，长达页，是迄今为止科学家们构建的最大的基因组。
盘绕在细胞内的DNA保存着细胞运作所需的指令。例如，当细胞需要更多的蛋白质来生长时，它会读取编码正确蛋白质的DNA。DNA字母以密码子的三位一体读取，如TCG和TCA。
从水母到人类，几乎所有的生命都使用64个密码子。但他们中的许多人做着同样的工作。总共有61个密码子产生20种天然氨基酸，这些氨基酸可以像串珠一样串在一起，形成自然界中的任何蛋白质。另外三个密码子实际上是停止信号：它们告诉细胞蛋白质什么时候完成了，就像这个句子末尾的句号一样。
剑桥大学的研究小组着手重新设计大肠杆菌基因组，去除其中一些多余的密码子。在电脑上工作时，科学家们仔细检查了这种细菌的DNA。每当他们遇到TCG，一种编码子，产生一种叫做丝氨酸的氨基酸，他们就把它重写为AGC，做同样的工作。他们以类似的方式替换了另外两个密码子。
超过次编辑之后，科学家们已经从这种病*的基因组中删除了这三个密码子的每一次出现。重新设计的遗传密码然后被化学合成，一块一块地添加到大肠杆菌中，在那里它取代了有机体的自然基因组。《自然》杂志报道的结果是，一种微生物的DNA编码完全合成，并发生了根本性的改变。这种名为Syn61的病*比正常病*稍长一些，生长速度也慢一些，但仍然存活了下来。
“真是太神奇了，”Chin说。当这种细菌在圣诞节前不久被创造出来的时候，研究团队在实验室里拍了一张照片，照片中以一盘微生物为中心人物，重现了耶稣诞生的场景。
Chin相信，这样的设计生命形式迟早会派上用场。由于它们的DNA不同，入侵病*将难以在体内传播，使它们实际上具有抗病*能力。这可能带来好处。大肠杆菌已经被生物制药工业用于制造糖尿病胰岛素和其他治疗癌症、多发性硬化症、心脏病和眼科疾病的药物，但当细菌培养物被病*或其他微生物污染时，整个生产过程可能会被破坏。但这还不是全部：在未来的工作中，这些被解放的基因代码可以被重新利用，使细胞大量生产设计酶、蛋白质和药物。
年，美国科学家宣布创造出世界上第一个合成基因组的生物体。这种细菌名为支原体支原体，其基因组比大肠杆菌要小，大约有万对碱基对，而且没有进行彻底的重新设计。美国研究集团克莱德哈奇森在评论最新工作时表示：“这种基因组置换规模，比迄今报道的任何完整基因组置换规模都要大。”
伦敦帝国理工学院合成生物学研究员汤姆埃利斯表示：“他们将合成基因组学领域提升到了一个新的水平，不仅成功构建了迄今为止最大的合成基因组，而且对基因组的编码变化也达到了迄今为止的最高水平。”
但这些记录可能不会持续太久。埃利斯和其他人正在为面包酵母构建一个合成基因组，而哈佛大学的科学家们正在用更多的编码变化来制造细菌基因组。埃利斯补充说，重新设计的大肠杆菌不能像自然菌株那样生长并不令人惊讶。“如果有什么让人惊讶的，那就是在经历了这么多变化之后，它竟然还在增长，”他说。
