《科學(xué)》：酵母染色體被首次成功合成
27日，由多國(guó)研究人員組成的科研小組聯(lián)合宣布，第一條能正常工作，具有生物工作特性的酵母染色體被成功合成。這一科研成果被譽(yù)為攀上了合成生物學(xué)的高峰，向合成人造微生物等生命體離人類越來(lái)越近。來(lái)自中國(guó)的深圳華大基因，天津大學(xué)，清華大學(xué)負(fù)責(zé)了部分染色體合成。
研究人員在新一期《科學(xué)》（Science）雜志上報(bào)告說(shuō)，他們利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，歷時(shí)7年成功構(gòu)造了源于釀酒酵母的被稱作synIII的染色體，盡管合成的僅僅是釀酒酵母16條染色體中最小的一條，但這是通往構(gòu)建一個(gè)完整的真核細(xì)胞生物基因組的關(guān)鍵一步?？茖W(xué)家首次成功合成酵母染色體
最讓研究人員自豪的是這條染色體被成功整合進(jìn)***酵母細(xì)胞之中。研究負(fù)責(zé)人、美國(guó)紐約大學(xué)的JefBoeke說(shuō)：“攜帶這條合成染色體的酵母細(xì)胞相當(dāng)正常，它們與野生酵母細(xì)胞幾乎一模一樣，只是它們還擁有一些新的能力，能夠完成野生酵母無(wú)法完成的事件。”Boeke認(rèn)為，這是一項(xiàng)具有里程碑意義的研究成果，“就像第一個(gè)人類基因組被測(cè)序完成一樣”。
2010年，美國(guó)科學(xué)家CraigVenter曾宣布，培育出第一個(gè)由人工合成基因組控制的細(xì)胞，引起廣泛爭(zhēng)論。有科學(xué)家表示，Venter的工作是在細(xì)菌中完成的，對(duì)象只是原核生物，而本次研究是第一次合成了完整的真核生物染色體，且復(fù)雜性遠(yuǎn)高于前者。
染色體synIII在酵母中的原始版本擁有近32萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)，Boeke等人進(jìn)行了500多處修改，刪除了近4.8萬(wàn)個(gè)被認(rèn)為對(duì)染色體**和生長(zhǎng)沒(méi)有用處的重復(fù)堿基對(duì)，還刪除了一些被稱為垃圾DNA的序列，比如不能編碼任何蛋白質(zhì)的序列及能夠任意移動(dòng)并可能導(dǎo)致變異的“跳躍基因”片段，最終構(gòu)建的染色體擁有約27萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)。
Boeke表示：“改變基因組就像賭博。一個(gè)錯(cuò)誤的變化，就可能殺死細(xì)胞”，而我們的酵母仍然活著，這非常重要，說(shuō)明我們的合成染色體生命力頑強(qiáng)，賦予酵母新的屬性。”
科研人員分析總結(jié)說(shuō)，這項(xiàng)成果更快地培育新的酵母合成菌株，用于制造稀有藥物，包括治療瘧疾的青蒿素或治療乙肝的疫苗等非常有幫助。另外，合成酵母還能用于生產(chǎn)更有效的生物燃料，如乙醇、丁醇和生物柴油等。Boeke說(shuō)：“我們的研究實(shí)現(xiàn)了合成生物學(xué)從理論到現(xiàn)實(shí)的轉(zhuǎn)變。”
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