生命最本质的特征是每一个生物体都拥有一份控制其结构和功能的“设计图”，在孟德尔和摩尔根时代，这份“设计图”被称为“
遗传因子”或者“基因”，而在后基因组时代则被称为“基因组”。对于这一份“设计图”的研究已经延续了许多年，也延伸出了许多新的学科和研究热点。
在6月最后一期的《Science》和《Nature》杂志上，两个研究小组分别针对基因研究热点两个方面发表了最新的研究成果，为探询基因的奥秘又铺上一块基石。
基因组是生命最基本的信息载体，在由成千上万的碱基构成的核酸链上，记载了生命活动需要的所有遗传信息。虽然人工合成基因组是合成生命的一个重要目标，而且当今先进的核苷酸自动合成仪已经能够合成长达上千个碱基的大片段，但是，要合成一个没有任何错误的基因组，哪怕是像病毒那样仅有数千个碱基的小小的基因组，对研究者也是一个巨大的挑战。
在之前的研究中，纽约州立大学石溪分校魏玛(E.Wimmer)小组用了3年的时间合成出了脊髓灰质炎病毒（poliovirus）的全基因组序列，共7500个碱基。经过实验证明，这些人工合成的病毒基因组不仅可以指导合成出与天然病毒蛋白质同样的蛋白质，而且它们同样具有侵染宿主细胞的活力，这发表在了《Science》杂志上。
但是生命作为一个复杂系统，其行为受控于由许许多多不同的基因或者蛋白者相互作用形成的网络，要完成合成生命的梦想依然离我们遥远。
在本期的《Science》杂志上，来自J. Craig Venter研究所（ J. Craig Venter Institute，JCVI）的研究人员用一个有密切关系的物种（Mycoplasma mycoides）的基因组替换了一个细菌细胞中的整个基因组，从零开始构建简单的基因组。
创造一个合成基因组能让研究人员制造可能有各种用途的
微生物，比如能制造生物燃料的、用来清理有毒废物的、贮藏碳的等等。从合成的基因组制造活细胞需要有转移和操纵这些基因组的能力。为了实现这一目标，研究人员将丝状支原体(Mycoplasma mycoides)的几乎不带蛋白质的裸DNA移植到一个与其密切相关的细菌山羊支原体(Mycoplasma capricolum)的细胞中，结果发现受体细胞看起来与供体细胞完全一样。
基因研究的另一个侧面就是不同个体相同基因的影响，在本期的《Nature》杂志上，来自英国爱丁堡大学进化生物学研究院，伦敦帝国学院，牛津大学和剑桥大学的研究人员在对苏格兰西海岸朗姆岛上的红鹿（Cervus elaphus）种群所进行的研究发现野生的一种长寿命性别二态性物种中存在性别拮抗的适应性变异。
进化理论认为自然种群中遗传变异的遗失是选择的结果，但是对于许多定向选择(directional )和稳定性选择(stabilizing selection)，遗传变异特征丰富。进化遗传学家一般对于这一矛盾的解释是变异和选择之间的一种平衡机制。但是变异-选择平衡下的遗传变异理论预测通常比观察到的低，而且这一原因至今并不清楚。
这篇文章中的发现证明了理论上已经预料到的一个结果以及最近用果蝇所做的实验结果：成就一个好雄性的基因未必能够成就一个好雌性，反之亦然。这一效应的结果是，携带使得雌性非常适合的基因的雄性在选择中处于不利地位，这会对自然种群中遗传变异的选择和维持产生深远影响。
（生物通：万纹）
作者：
2007-7-6