我们继续提高我们在更大和更大范围内读取，编写和编辑DNA的能力。GP-write希望收集和协调围绕大规模基因组工程的全球热情，以在几个领域带来一些重大进步。总体而言，他们的目标是在十年内将构建和测试大型基因组的成本降低1000多倍。这种成本的大幅降低需要对方法和技术进行大量改进，但是人类基因组合成等大规模项目可能是推动该领域发展的必要条件。

研究人员和利益相关者在波士顿的一个礼堂会面，讨论了有关人类基因组合成和大规模基因组合成的各种问题。今年的会议是在2016年GP-write项目刚开始的2017年会议以及近250名参与者的“秘密会议”的混乱和指责之后举行的。我今年作为一名志愿者参加了这次会议，并听取了九个GP写作工作组以及他们正在努力解决的挑战。

不同工作组和整个社区的目标包括技术开发，社区参与，科学机会和公共政策等方面。所有这些方面都发挥作用，因为GP-write提出了一个名为“UltraSafe Cell Line”的雄心勃勃的项目。

抗病毒人类细胞的新目标

在当天的第一场会议上，我们与一些首席合成生物学领导者进行了会谈和​​小组讨论：George Church，Jef Boeke，Pam Silver和Farren Isaacs。他们介绍并讨论了GP编写科学路线图的重大目标，包括“超安全细胞系”项目，该项目将使人类细胞无法感染病毒。合成人类基因组的想法已经被提出，但是人类基因组仍然必须有一个特定的设计目标，可以在世界各地的许多实验室共享，以便在不同的部分上工作。

如果您要在整个人类基因组中做出改变，它可能会比我们已经拥有的细胞系具有一些重要的益处，并且对所有病毒完全抗性的人类细胞将是基础研究和治疗的巨大福音。发展。几位与会者注意到他们喜欢创造的最喜欢的基因组，但希望抗病毒细胞系只是一个开始。

通过“重新编码”它们以除去冗余密码子的所有实例，可以使细胞具有抗病毒性。由于DNA的三个字母对应于制造的氨基酸，并且有四种不同的DNA字母，因此有64种可能的三种字母组合或“密码子”。由于只有20个氨基酸，研究人员可以去除所有的某个密码子，并用另一个编码相同氨基酸的密码子替换它。这样，蛋白质序列保持不变，但是有一个密码子可以在不影响细胞健康的情况下去除其相关机器。

这些变化意味着一个密码子可以更长时间用于其原始氨基酸，因此任何新序列，如试图感染细胞的病毒，如果其编码序列中具有该密码子，则不能表达其基因。因此，任何进入细胞的病毒在试图让细胞的机器读出不再编码氨基酸的密码子时，会陷入复制过程。当细胞用于治疗的生物制造时，不能被病毒感染的细胞系将减少研究并发症和污染风险。

使基因组合成常规化所需的新技术

一个小的细菌基因组于2008年首次合成(不到100万个碱基对)并于2010年投入合成细胞。现在世界各地的团队正致力于合成和测试16个面包酵母染色体(1200万个碱基对)的报告。 2017年的前五个出现。合成酵母项目有一些名为Sc2.0的新更新，但预计不会在今年晚些时候完成。

人类基因组比细菌或酵母基因组更大，因此它将采用新技术来有效地组装和测试构建。即使“超安全细胞”项目仅需要改变参与直接编码蛋白质的基因组的约1%，但整个基因组仍然存在变化。然后是如何将其纳入人体细胞或确保3-D结构允许基因以产生健康细胞的方式表达的问题。

参与GP-write的团队将按照确切的规范提供整体序列设计的特定部分，但人们可以尝试不同方法并进行创新。在设计，综合，测试和分析过程中，演讲者一直强调对新技术的需求。

提到的一些具体技术需求包括用于协同设计的软件，用于基因型到表型的模型，对合成装配的改进，更便宜的DNA合成，诸如重复或富含GC序列的棘手序列的合成，以及在该过程中增加的自动化。面临的挑战将是整合许多最佳创新，因为大型团队致力于在一个实验室难以完成的协作项目。大多数实验室和工作流程的设置都是为了完成所包含的研究，并在以后共享数据和结果工具，但全球合作意味着实验室需要进行兼容的工作。

如果团队在完成基因组项目的一部分时在不同领域进行创新，则下一个项目迭代将必须决定从开始设计阶段合并的内容。为了真正实现基因组合成和测试的大幅减少，需要一起使用许多新技术和改进。

让社区参与进来

人们喜欢具体的激励想法，科学家们经常回顾登月比赛的例子。“Moonshot”计划旨在将社区围绕一个更大的目标聚集在一起，努力并引发更广泛的讨论。超出科学准确性的部分信息必须激励这个领域，正如一位发言者所说，“让人们对GP写作感到兴奋，就像他们要登月一样。”我不确定那种与冷战无关的东西是否普遍存在，但科学界的具体目标肯定会激励。

“让人们对GP写作感到兴奋，就像他们要登月一样”

通信和公共宣传工作组讨论了他们在媒体宣传和新图形方面的努力(这篇文章中嵌入了两个很好的例子)。当然，他们希望至少确保科学上准确的故事能够实现并避免像本项目启动时所谓的秘密会议那样的争议。

媒体报道的那个艰难的开端以及对未正确考虑周围生物伦理学的指责必须在GP写作团队的头脑中。必须与公众进行对话，以透明和可理解的方式考虑各种问题并进行沟通。在第一次概述会议之后，下一次会议是关于“社会，法律和道德问题”。他们强调参与和对话，并不认为其他利益相关者理解所有技术细节。

可以在讨论中提出的共同社区问题是合成生物学或基因组合成项目的安全性。虽然GP-write中讨论的大多数项目似乎都不是一个主要的安全问题(我没有听到任何合成病原体的愿望)，但基因组合成技术仍然存在问题。当记者安东尼奥·雷加拉多问道：“在合成染色体方面，我应该害怕什么呢?”主要是谈论未来滥用基础技术或释放对环境有未知影响的合成生物。

目前，GP-write并不是像一些大型科学项目那样的主要资金来源，因为团队将在参与整个项目时找到自己的资金。它仍然可以找到更多的资金，但我认为组建研究人员和利益相关者可以有很多价值。最终，如果GP-write取得成功，那将是因为它围绕一些重大的具体目标组织和激励全球失散的研究人员。