人工合成酵母菌获重大突破、人工合成酵母菌
美国和英国的研究人员将实验室制造的七条以上的合成染色体组合到一个酵母细胞中,创造出一种含有超过50% 合成DNA 的“半人工”菌株。它具有与天然酵母菌株相同的生存和复制能力。该团队现已合成并调整了所有16 条酵母染色体,这意味着他们距离创建世界上第一个合成酵母基因组和解锁生命的基本构建模块又近了一步。研究成果8日发表在《细胞》期刊上,同集论文发表在《分子细胞》和《细胞基因组学》期刊上。
这是第一次构建真核生物的合成基因组。酵母具有相对紧凑的基因组和将DNA 缝合在一起的先天能力,使研究人员能够在酵母细胞中构建合成染色体。
美国纽约大学朗格健康中心和英国曼彻斯特大学团队创建的tRNA新染色体是一种不同于天然染色体的新染色体。他们去除了DNA 的非编码块和被视为“垃圾”的重复元素,添加了新的DNA 片段,并引入了内置的多样性生成器,可以打乱染色体内部和染色体之间的基因顺序。为了提高基因组稳定性,研究小组还去除了许多编码转移RNA的基因,并将它们重新定位到仅由tRNA基因组成的全新染色体上。
酵母基因组由16条染色体组成,研究人员打算创建合成酵母菌株,每个菌株含有15条天然染色体和1条合成染色体。他们逐渐将所有先前合成的染色体(6条完整染色体和1条染色体臂)整合到一个细胞中。所得酵母菌株的合成率超过31%,形态正常,与天然酵母相比仅表现出轻微的生长缺陷。
为了更有效地在酵母菌株之间转移特定染色体,他们采用染色体置换的方式转移新合成的染色体(第四号染色体,所有合成染色体中最大的),导致酵母细胞拥有7.5条合成染色体,合成率超过50%。
此外,英国诺丁汉大学Ben Blunt博士和伦敦帝国理工学院Tom Ellis教授领导的团队在期刊《细胞基因组学》上报告了合成XI染色体。
接下来,研究人员将共同努力,将所有单个合成染色体组合成一个完全合成的基因组。由此产生的合成菌株不仅是世界上第一个合成真核生物,也是第一个由国际社会构建的。









