中國(guó)科學(xué)家人工合成4條酵母染色體

據(jù)人民網(wǎng)3月10日?qǐng)?bào)道，美國(guó)《科學(xué)》雜志以封面文章同時(shí)刊發(fā)了由天津大學(xué)、清華大學(xué)和華大基因各自獨(dú)立完成的4篇長(zhǎng)文，介紹了真核生物基因組設(shè)計(jì)與化學(xué)合成方面的系列重大突破：完成了4條真核生物釀酒酵母染色體的從頭設(shè)計(jì)與化學(xué)合成。釀酒酵母總共有16條染色體，此前國(guó)際同行奮斗多年才發(fā)現(xiàn)了一條。

在合成染色體的過(guò)程中，突破了生物合成方面的多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)。例如：突破合成型基因組導(dǎo)致細(xì)胞失活的難題、設(shè)計(jì)構(gòu)建染色體成環(huán)疾病模型、開(kāi)發(fā)長(zhǎng)染色體分級(jí)組裝策略、證明人工設(shè)計(jì)合成的基因組具有可增加即可刪減的靈活性等。這些技術(shù)將幫助在生命科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用中大顯身手，價(jià)值不可估量。同行指出，這是繼合成原核生物染色體之后的又一里程碑式突破，開(kāi)啟人類“設(shè)計(jì)生命、再造生命和重塑生命”的新紀(jì)元。

為完成設(shè)計(jì)和化學(xué)再造完整的釀酒酵母基因組，國(guó)際科學(xué)界發(fā)起了釀酒酵母基因組合成計(jì)劃(Sc2.0計(jì)劃)，這是合成基因組學(xué)研究的標(biāo)志性國(guó)際合作項(xiàng)目。該項(xiàng)目由美國(guó)科學(xué)院院士杰夫·伯克發(fā)起，有美國(guó)、中國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、澳大利亞、新加坡等多國(guó)研究機(jī)構(gòu)參與并分工協(xié)作，試圖重新設(shè)計(jì)并合成釀酒酵母的全部16條染色體(長(zhǎng)約12 Mb，1 Mb是百萬(wàn)堿基對(duì))。

2014年，Sc2.0已創(chuàng)建了一個(gè)單一的人工酵母染色體。此次國(guó)際合作，中外科學(xué)家們共完成了5條染色體的化學(xué)合成，其中中國(guó)科學(xué)家完成了4條，把Sc2.0計(jì)劃向前推進(jìn)了一大步。其中，元英進(jìn)帶領(lǐng)的天津大學(xué)團(tuán)隊(duì)完成了5號(hào)、10號(hào)(synV、synX)染色體的化學(xué)合成，并開(kāi)發(fā)了高效的染色體缺陷靶點(diǎn)定位技術(shù)和染色體點(diǎn)突變修復(fù)技術(shù)；戴俊彪研究員帶領(lǐng)清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)完成了當(dāng)前已合成染色體中最長(zhǎng)的12號(hào)染色體(synXII)的全合成；深圳華大基因研究院團(tuán)隊(duì)聯(lián)合英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)團(tuán)隊(duì)完成了2號(hào)染色體(synII)的合成及深度基因型-表型關(guān)聯(lián)分析。