先週のDNA Scienceの投稿で、生命は受胎以外の時期に始まると考える人がいるかもしれないと示唆したので、騒動が起こりました。 今週はその続きで、ある研究者がどのように生命を創造したかを紹介します。 しかし、ただの研究者ではありません。J. クレイグ・ベンターは現在、シンセティック・ゲノミクス社（SGI）の代表です。
素晴らしい読み物
私は通常、DNA に関する本は読みません。 しかし、ベンター博士の新著『Life at the Speed of Light』（Viking社、10月17日出版）を勧められたとき、私は我慢できなかったのです。 ベンター博士の最新作は、単なるゲノム解読の物語ではなく、合成生物学に取り組んでいる。簡単なゲノムを化学的に作り出し、それをゲノムを持たない受容細胞に移植する。 生命を創造し、さまざまな環境の断片を採取してゲノムを探索するメタゲノム解析は、彼がヒトゲノム・プロジェクトの時代から取り組んできたことです。 ヴェンター氏の興奮は手に取るようにわかりますが、少しカーク船長を彷彿とさせます。「私たちは今、誰も行ったことのないところに行き、バクテリア全体の合成ゲノムを作り、最初の合成細胞を作ろうとする準備ができていました」
マイコプラズマ・ジェニタリウムの小さなゲノムは、自由に生きている生物の中で最も小さい、たった582,970塩基で、最初の合成ゲノムを思い起こさせたのでした。 ヴェンター氏は、苦労して勝ち取った成功に加え、迷路や失敗も織り交ぜて語るためです。 この細菌は、放射線によってゲノムを破壊された後、見事な修復システムを使い、都合よくゲノムのコピーを余分に持っているのである。 ベンターとゲノム研究所（TIGR）のチームは、1999年にこの細菌のゲノムを解読していた。 と思った。 しかし、ベンターはこう書いている。「多大な努力の末に、我々は諦めざるを得なかった。 行き詰まり、新しい戦略が必要だったのです” と。 チームは最終的に、合成ゲノムをテストするために酵母 Saccharomyces cerevisiae を利用しました。
最初に来たのは合成染色体、名前は Mycoplasma genitalium JCVI-1.0 と呼ばれるものでした。 最後の実験では、合成ゲノムを別のマイコプラズマに送り込み、ある種を別の種に変化させた。 1塩基の欠失が3塩基の読み枠を狂わせてしまい、ちんぷんかんぷんなゲノムを作ってしまったのだ。 しかし、この不具合は修正することができた。 研究者たちは、アルファベットに対応するDNAの3塩基からなる辞書を使って、再現されたゲノムに自分の名前まで縫い込み、合成生命と古い種類とを区別する「透かし」として使用しました。 化学的に合成されたゲノムによって制御される細菌細胞の誕生。 Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0.
本書の前半3分の1は、合成生命体の誕生に至るまでの発見と発明を、中盤3分の1は、一般読者にはやや詳細すぎるかもしれないが、その誕生そのものを描いている。 ベンターは、懐疑論者（私もその一人でした）を快く認め、生命を創造するということは、ゲノムに細胞を形成させることであり、ヤドカリが捨てられた殻に住み着くように既存の細胞を引き継ぐことではない、と主張しています。 しかし、自分で細胞を作るのでなく、借りることでさえ、自然淘汰の制約を回避することになり、恐ろしいことです。 ベンターは、「合成生物学は、生命のデザインを進化の束縛から解放するものだ」と書いている。 この言葉は、進化のすばらしさを表現しようとするときに起こりがちな、擬人化へと向かっている。 しかし、細胞は多細胞生物を作るために「協力」したのではない。 進化とは、選択圧に基づく生存表現型の浮き沈みであり、おそらく突然変異によって手を加えられ、遺伝的ドリフトによって変化したものである。
優れた科学と同様に、「光速の生命」は、答えよりも多くの疑問を投げかけるものです。 合成生命技術を使って、世界を改善できるような細胞を作り出すのに十分な知識があるのでしょうか。 ある発明家の改良案が、別の発明家の武器になるかもしれないのか。 自然界に存在しない遺伝子の組み合わせを作り出すことで、どのような予期せぬ結果がもたらされるのだろうか？ 1978 年当時、組換え DNA 技術のパイオニアたちは、今日まで続く封じ込め手順を確立していました。 もし誰かが火星のエネルギー源を利用できるとしたら、それは彼でしょう。
クレイグ・ベンターとの出会い
私は、ベンター博士といくつか興味深い出会いがありました。 私のキャリアの初期、『サイエンティスト』や『遺伝子工学ニュース』に主に執筆していた頃、CV はいつでも引用を提供することができ、インターネットやゲノム以前の時代には簡単に電話で連絡を取ることができました。
それから1年後の2000年真冬、私はある難問に直面しました。 ヒト遺伝学の教科書の第4版は7月に出版される予定でしたが、4月以降はもう編集ができませんし、ヒトゲノムの配列決定を行っている2つのチームがゴールに向かって急ピッチで進んでいることもわかっていました。 どちらが先になるのだろう？ いつ？ そして最も重要なことは、私の本が学生の手に渡るであろう秋までに、それは完了するのだろうか？
政府の担当者は、私の電話に出てくれませんでした。 CVは私に教えられないとメールを送ってきました。 何かあったのだと思いました。 2000 年 7 月に出版された遺伝学の本で、ヒトゲノムの配列が決定されたと書いたとしたら、それは (a) 真実か (b) 誤りか。
それから数年後、ベンター博士はアメリカ人類遺伝学会の年次総会で閉会講演を行いました。 出席者はそれほど多くはありませんでした。 CVは、アルツハイマー病と心血管疾患のリスクバリアントを説明し、さらに、自分の目が青いこと、夜の活動や目新しいものを求めることを好み、物質乱用の傾向があることを知ったと発表した。 “ダブルラテを2杯飲み、レッドブルで流し込んでも影響がない “こともゲノム配列から分かったという。 DNA発見者のジム・ワトソンと自分のゲノムを比較しながら、ベンターは「外見からは想像できないかもしれないが、私たちは2人ともハゲの白人科学者だ」と言い切った。「NIHにいたころの発現配列タグの話から、ヒトゲノムの解読まで、すべてを通じて、クレイグ・ヴェンターの長い研究キャリアで私が最も興奮したのは、マイコプラズマのゲノムを解読したことでした。 私の教科書には、いつもそのような記述がありました。 また、マイコプラズマは非常に小さいので、生きた細胞を作ろうとする場合の目標になります。 そして、ベンター博士と彼の多くの同僚がそれを実現したのです。 2010年5月20日、私はワシントンDCで開催された米国遺伝子・細胞治療学会の年次大会のプレジデンシャル・シンポジウムに出席していました。 2,000人もの遺伝学者が詰めかけ、多くの人が涙する中、9歳の男の子が壇上に上がりました。 彼の物語は、私の著書『The Forever Fix:
私は、なぜ遺伝子治療の記者会見の出席者が少なく、歴史的な発表に明らかなメディアがいなかったのか、不思議に思っていました。 なぜなら、街の反対側でクレイグ・ベンターが生命を創造したと発表しており、私のブログ記事「Creating Life and Curing Blindness」を刺激したからです。
ベンターの講演で私が最も驚いた記憶は、2001年10月10～15日にストックホルムで開催された 4th International Meeting on Single Nucleotide Polymorphisms and Complex Genome Analysis でした。 9月11日の同時多発テロの影響で参加者は減少していた。 その昔、出版物がそうであったように、The Scientistが私を派遣してくれたのだ。 クレイグ・ヴェンターは姿を見せただけでなく、まばらな観衆にショックを与えました。30分にわたって話し、ヒトゲノムの配列決定にはいつか2時間かかると予測した後、突然静かになったのです。 ようやく顔を上げたものの、まだスクリーンに背を向けず、涙を流しながら、「これは私にとっても、あなたにとっても難しいスライドです。 私も先週、現地に行きました。 法医学者はセレラに、遺族のために遺骨を特定するために、我々のハイスループットな手法で配列決定の手助けをしてほしいと頼んだのです。 それでこの写真を撮ったんです。 また長い沈黙。 「このような理由で、このレベルでDNA鑑識をすることになるとは思ってもみませんでした」
今日、彼に新しい理由ができたことをうれしく思います – 生命ができることを探求することです。