單染色體酵母
2018年8月《自然》雜志在線發表了一篇論文,覃重軍研究團隊與合作者在國際上首次人工創建了單條染色體的真核細胞,中國科學家獨立創造了全新的自然界不存在的生命。
研究人員歷經4年時間,通過15輪的染色體融合,最終成功創建了只有一條線型染色體的釀酒酵母菌株。經過代謝、生理、繁殖功能及染色體三維結構的鑒定,覃重軍等人發現,雖然人工酵母的單條線型染色體三維結構發生了巨大變化,但這種酵母與天然酵母一樣具有正常的細胞功能。
釀酒酵母菌是最簡單的真核模式生物之一,具有16條染色體。中美兩國的科學家都希望挑戰最大限度的酵母菌染色體融合。最后,Boeke團隊獲得了具有2條染色體的酵母菌,而中國學者把全部16條染色體融合成了一條。
單染色體酵母的誕生,被認為是繼上世紀60年代中國人工合成牛胰島素和tRNA之后,中國在合成生物學領域的又一個重要貢獻。
合成酵母
合成生物學家重建釀酒酵母的大型項目將于2020年完成。研究人員過去已成功地在許多簡單的生物中完成遺傳密碼替代,如絲狀支原體,但是要在酵母細胞中完成這項工作具有更大的挑戰性,因為它們十分復雜。“合成酵母2.0”項目由四大洲的15個實驗室合作展開。研究小組已經利用合成版本,替換了釀酒酵母16條染色體上的DNA。他們還試著對基因組進行重組和編輯——或刪除某些片段——以了解釀酒酵母如何演化以及如何應對突變。研究人員希望經過基因工程改造的酵母細胞能夠帶來更高效靈活的方式,來制造更多產品,比如生物燃料和藥物等。