美國斯克里普斯研究所（The Scripps Research Institute）的科學家利用兩對天然鹼基（A 和 T，G 和 C）和一對人造鹼基（X 和 Y），成功合成出單細胞細菌。相關成果發表在《美國科學院院刊》（PNAS）上。
半合成細菌
這項研究由斯克里普斯研究所的 Floyd Romesberg 教授研究組完成。合成的細菌中除了 DNA 的四種鹼基，還含有一對合成鹼基 X 和 Y。
在之前的實驗中，細菌在分裂過程中會丟失這對合成鹼基，無法穩定遺傳，因而無法有效分裂。
在新的實驗中，斯克里普斯研究所的研究生 Yorke Zhang 和美國癌症協會博士後 Brian Lamb 修飾了細菌中的核苷酸轉運體（nucleotide transporter），使合成鹼基 X 和 Y 可以通過細胞膜，從而使細菌正常分裂，並保留 X 和 Y。
防止細菌驅逐合成鹼基
雖然將合成鹼基留在了細菌體內，但在 CRISPR-Cas9 的原理中，我們知道，面對病毒等外源入侵時，細菌會利用 CRISPR-Cas9 從基因組中切除外來片段，修復斷開位點。如果細菌再次入侵，CRISPR-Cas9 會再次發揮防禦作用。
然而，在這項研究中，研究者對 CRISPR-Cas9 系統進行了修飾，使它的角色發生了變化：對基因組進行「拼寫檢查」，防止細菌將合成鹼基 X 和 Y 當做入侵者。
創造生命，了解自身
長久以來，人們認為大自然才能創造生命。現在，科學家們在實驗室里成功構建出半合成的單細胞細菌，堪稱開創性成果。
Romesburg 說：「我們現在可以使細菌穩定增殖。這表明所有的生物過程都可以進行人為調控。」
研究也讓人類更解自身的生命過程。目前，離完全從頭合成生命還有很長的路要走，科學家們會繼續這項研究。他們希望了解合成鹼基在細菌體內如何轉錄成 RNA，這是下一步工作的基礎。
不過，Romesburg 強調，他們只研究單細胞生物，並沒有打算將半合成技術拓展到多細胞生物上。至少目前，合成的細菌還未得到應用。