11月8日,合成酵母基因组计划(Sc2.0)的研究人员在《细胞》和《细胞基因组学》上发表了3篇研究,表示制造出了一种基因组中超过50%的DNA序列均是人工合成的酿酒酵母菌株。标准酿酒酵母的遗传信息存储在16条染色体上,而新菌株的6.5条染色体都是在实验室中编辑合成的,此外还有1条染色体是由经过编辑的DNA片段拼接而来。
含有7.5条合成染色体的酵母细胞能够正常分裂成两个细胞。
美国纽约大学科研团队日前在著名学术期刊《细胞》上发表研究成果,他们成功制造出一种基因组中超过50%为人工合成序列的酿酒酵母。这是人类历史上首次实现大规模合成真核生物基因组的突破。
之前,科学家只能合成一些简单的病毒或细菌的基因组。这是因为真核生物如酵母菌拥有极其复杂的细胞结构,其遗传信息存储在多条染色体上。研究团队通过多年努力,终于突破难关,在实验室合成出酵母菌基因组的一半以上。
具体来说,该合成酵母菌株中的6.5条染色体是在实验室人工设计编辑而成的,另有1条染色体是由编辑后的DNA片段构建的。这些合成染色体导入酵母细胞后,细胞仍能够存活并正常进行细胞分裂。
研究人员表示,这一重大突破将极大推动合成生物学的发展。利用合成生物学手段自定义生物体的特征,不仅可以深入研究生命的奥秘,还可用于药物和燃料等领域。
项目负责人Jef Boeke教授表示,每增加一条合成染色体都需要进行复杂的调试,以确保细胞的生存能力。这项研究充满挑战,但为科学家开启了一个前所未有的新世界,可以问过去无法问的问题。
目前,研究团队正致力于用完全合成的染色体取代酵母菌剩余的天然染色体。这意味着还需要大量工作重新进行。但科学家们充满信心,他们正一步步推进人类理解和控制生命代码的进程。这项成果的影响或许超乎我们的想象。
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