人教版高中生物必修一第一章 科学前沿《组装细胞(人造细胞的诞生)》课件(共22张PPT)

—→enabled us to assemble a synthetic M. genitalium （生殖支原体）
genome
ideas transplanting：
1.Because M. genitalium （生殖支原体）has an extremely slow growth
→ rate we turned to two faster-growing M. mycoides (蕈状支原体）
3. We developed a strategy for assembling viral-sized pieces(0.02–0.2 μm) to produce large DNA molecules --- a combination of in vitro enzymatic methods and in vivo recombination in Saccharomyces cerevisiae（酵母）
2008年2月，Venter团队又成功地合成了另一种原核生物——生殖支原体 Mycoplasma genitalium 的基因组DNA。
人造细胞“Synthia”就是将以上两种技术合而为一的结果
3.ideas synthesis ：
1. Grew out of to build a minimal cell that contains only essential genes ;
→ transplant it into M. capricolum （山羊支原体） we developed methods
for cloning entire bacterial chromosomes as centromeric plasmids in yeast （酵母中心粒质粒） (YCp) (7)，including a native M. mycoides genome
relevant reports
John Craig Venter
出生于1946年，曾应征加入美国海军 医疗队参加越战，越南战场的残酷使 他认识到时间和生命的宝贵，“人生 的每一分钟都应该有所创新”。
回国后，Venter仅用了6年时间先后就 读于圣马特奥学院 (College of San Mateo) 和加州大学圣迭戈分校 (UC San Diego)，并在后者获得了生物化 学学士学位和生理学及药理学的博士 学位，从此开始了他的学术生涯。
subspecies capri (GM12) as donor, and M. capricolum （山羊支原体） subspecies capricolum (CK) as recipient
2. to extract the M. mycoides（蕈状支原体） genome from yeast and
1984年，进入了美国国立卫生研究院 (National Institutes of Health，NIH)， 从事细胞表面受体研究。
2.前期工作
早在1995年就开始，历时15年，耗资超过4000万美元。研究团队共有20多 位科学家。
2007年，Venter团队就已经掌握了在这两种支原体中进行基因组转移的技术， 只不过当时的操作对象是蕈状支原体内的天然DNA。
人造细胞的诞生。这是一个山羊支原体 Mycoplasma capricolum 细胞， 但细胞中的遗传物质却是依照另一个物种即蕈状支原体 Mycoplasma mycoides 的基因组人工合成而来，产生的人造细胞表现出的是后者的生
命特性。这是地球上第一个由人类制造并能够自我复制的新物种。Craig Venter的团队将这一人造细胞称做“Synthia” (意为：合成体)。
---failed
ideas
transplanting：
3. 原因：the donor and recipient mycoplasmas share a common restriction system.
A. in the native M. mycoides (蕈状支原体）cells ,the donor genome was methylated and was therefore protected against restriction during the transplantation from a native donor cell .
2. in 1995 we sequenced the genome of Mycoplasma genitalium(生殖 支原体，能在实验室中单独培养的，基因数量最少) --- more than 100 of the 485 protein-coding genes of M. genitalium are dispensable
4.materials
B. the bacterial genomes grown in yeast are unmethylated and so are not protected from the single restriction system of the recipient cell.
解决办法： 1）methylating the donor DNA with purified methylases（甲基化酶）or crude M. mycoides （蕈状支原体）or M. capricolum （山羊支原体） extracts； 2）disrupting the recipient cell’s restrictionsystem
“人造细胞” 的诞生
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1.相关报道 3.
6.争论
1.relevant reports
2010年夏天的“爆炸”新闻
2010年5月20日，J. Craig Venter私立研究所 (J. Craig Venter Institute) 的一个20多人的科研小组在美国Science杂志上报道了首例