11月8日，“人工合成酵母基因組計劃”最新研究成果在《細(xì)胞》及其子刊《細(xì)胞基因組學(xué)》《分子細(xì)胞》發(fā)布，此次成果發(fā)布標(biāo)志著世界首個真核生物全部染色體的從頭設(shè)計與合成正式完成，為未來合成基因組學(xué)研究奠定了重要參考。
2011年，美國、中國、英國、新加坡、澳大利亞等國啟動“人工合成酵母基因組計劃”，旨在重新設(shè)計并合成釀酒酵母全部16條染色體，這是人類首次嘗試對真核生物的基因組進(jìn)行從頭設(shè)計合成。
華大生命科學(xué)研究院作為中國主要參與單位之一，在整體項目中聯(lián)合合作單位承擔(dān)了酵母2號、7號、13號染色體的從頭設(shè)計與全合成（300萬堿基）。
據(jù)悉，酵母是研究真核生物生命活動的經(jīng)典模式生物，被廣泛應(yīng)用于生物降解、食品加工、醫(yī)藥等領(lǐng)域。人工合成酵母基因組可幫助學(xué)界更好地理解人類等高等真核生物的基因功能和調(diào)控機(jī)制，加速合成生物學(xué)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。
以7號染色體研究項目為例，華大生命科學(xué)研究院合成生物學(xué)首席科學(xué)家沈玥介紹，研究團(tuán)隊基于合成型酵母，構(gòu)建酵母非整倍體疾病模型，揭示出非整倍體表型恢復(fù)的兩種途徑，并發(fā)現(xiàn)在表型恢復(fù)過程中起到關(guān)鍵作用的基因。
值得一提的是，通過7號染色體從頭設(shè)計與全合成，華大生命科學(xué)研究院聯(lián)合英國曼徹斯特大學(xué)、紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)中心等構(gòu)建出合成型酵母非整倍體疾病模型，為染色體異常疾病的研究提供了新策略。此外，還構(gòu)建出一條全新tRNA染色體，獲得合并多條合成染色體菌株。
“細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生非整倍變化異常情況，在人類癌癥細(xì)胞基因組中普遍存在，與胚胎致死、腫瘤和衰老等疾病息息相關(guān)?！比A大生命科學(xué)研究院合成生物學(xué)平臺主任科學(xué)家付憲介紹，“合成型酵母非整倍體疾病模型的遺傳背景清晰且高度可控，或有望應(yīng)用于非整倍體疾病的致病靶點和相關(guān)藥物的篩選?！?/p>
另悉，“人工合成酵母基因組計劃”由來自6個國家14所研究機(jī)構(gòu)200多位跨學(xué)科、跨領(lǐng)域科學(xué)家共同負(fù)責(zé)，本次進(jìn)展是國際協(xié)作“大科學(xué)”科研攻關(guān)的又一標(biāo)志性成果。
華大生命科學(xué)研究院院長徐訊表示，希望通過大科學(xué)工程的全球性合作，攜手國內(nèi)外研究團(tuán)隊一起探索關(guān)乎人類自身的前沿科學(xué)問題，進(jìn)而推動對于生命復(fù)雜性和人類疾病的全面認(rèn)知。
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