一种快速DNA合成技术已被用于从零开始合成一个完整的线粒体基因组。这种新方法将被一家叫做合成基因组疫苗（Synthetic Genomics Vaccines）的新创公司用来快速制造疫苗。

　　这项新技术可以让生物学家们比以往更快速地从电脑编辑的设计开始，合成大规模的DNA。在马里兰州罗克维尔的克雷格·文特尔研究所（J. Craig Venter Institute），研究人员们使用这种方法，制作一个被称为线粒体的细胞器的全部基因组，这一步可能会引发代谢性疾病的治疗方法。合成基因组公司正与制药巨头诺华公司合作，用这种方法加速流感疫苗的开发。

　　“因为能够迅速合成DNA，我们就可以在24小时以内制作一种流感的新种子疫苗，”研究所的创始人和主席克雷格·文特尔说。目前，生产新的流感疫苗需要几个月的时间。

　　每个流感季节之前，流行病学家们都会在数月内监测迅速演变的流感病毒，然后世界卫生组织（WHO）作出猜测，其中的哪三支毒株最有可能蔓延。然后，世界卫生组织会开发出这些病毒的较弱版本，将其种子储备交给疫苗生产商，由他们在鸡蛋中孵育出减弱病毒的疫苗，这一过程需要35天。

　　克雷格·文特尔研究所的研究人员们在研究所教授丹尼尔·吉布森（Daniel Gibson）的领导下，已经得到了一项合成加长DNA的技术，长度可以达到病毒基因组的尺寸范围。有了正确的起始原料，这个过程可以在几小时内完成。

　　使用在计算机文件中存储的DNA序列，研究人员们首先把它分割成重叠的片段，小到足以从瓶装化学品中迅速且有效地生成。这一步是用一种被叫做DNA合成器（DNA synthesizer）的标准机器完成。随后，几段合成了的DNA与一组混合酶放在一起，大约15分钟，这些DNA就会连接起来。然后，多段较长的片段再次彼此和酶混合在一起，合成更长的有序序列。吉布森说，关键是找到三种酶的最佳组合，将所有的DNA片段连在一起。

　　今年春天，吉布森的研究小组使用了更加劳动密集的技术，制造了第一个“合成细胞”。他们在计算机上编辑了细菌基因组，在酵母的帮助下合成了细菌，然后再将其移植到另一种细菌上。利用酵母将基因组连在一起需要一定的时间，因为酵母需要隔夜成长，才能将DNA片段缝合在一起。酵母仍是合成一个像完整细菌基因组这么大的DNA链所必需的，因为它可以比新方法中使用的化学物更多地与DNA进行反应。

　　要想制作较小的基因组，包括疫苗的基因组，文特尔研究所的研究人员则不需要酵母。如果他们已经做了较短的DNA起始片段，吉布森说，他们就可以在一天内完成一个完整的疫苗种子储备，或者一个如线粒体这样的细胞器的基因组。这正是他们近日发表于《自然方法》（Nature Methods）杂志上的论文中描述的结果。

　　线粒体是所有动物细胞的重要组成部分，在新陈代谢中发挥重要作用，并有着它自己的基因组。线粒体疾病可导致耳聋，糖尿病，肌肉无力，学习障碍，以及许多其他问题。通过使用快速DNA合成法来研究线粒体，“我们希望看到，是什么原因在基因水平导致了这些问题，看看我们是否能够解决这些问题，”吉布森说。

　　在未来三年，合成基因疫苗公司将与诺华合作，使用这些方法制作流感的疫苗储备。诺华公司正在研究一种细胞水平的疫苗生长方式，以取代今天使用的鸡蛋生长疫苗。这将消除在鸡身体内适应疫苗的过程（这个过程增加了时间），所以一般应更快。这种方法尚未获得美国食品和药物管理局的批准，但试验正在进行中。

　　文特尔说，加速的DNA合成技术也使其能够更迅速地跟上不断变化的病原体，这些病原体变异太快，以至于传统的疫苗开发过程跟不上它们的速度。这包括艾滋病，疟疾和鼻病毒 —— 普通感冒的原因之一。