美生物學家首次人工合成出酵母菌染色體片斷

　　據英國《新科學家》雜志網站9月15日（北京時間）報道，美國生物學家人工合成出兩個染色體片斷并將其放入一個活酵母菌體內，酵母菌仍能正常存活，未出現明顯異常。科學家們計劃在接下來的5年內用人造基因組取代酵母菌的所有基因組，讓其進化出新菌株。

　　約翰霍普金斯大學醫學院的生物學家杰夫-博伊科領導的科研團隊不僅從頭設計并制造出了新的基因組，也找到了“拼湊”這些基因組以制造出新染色體的方法。此前曾有研究人員人工合成過一種細菌的基因組，但細菌屬于原核生物，而酵母屬于更高級的真核生物。本次研究是世界上首次成功合成真核生物的部分基因組，標志人工合成生物基因組的研究又邁出了重要步伐。

　　酵母菌有16個染色體，所有染色體都已被排序。博伊科團隊首先用已知的染色體序列做起點，在計算機上設計出新序列，隨后剝去了所有不為蛋白質編碼的不必要基因，接著在所有不必要基因的終端添加了標記物，標記物可在不殺死酵母菌的情況下被修改或刪除，而一種名為Cre的酶會攻擊這些標記并在標記點之間交換基因。最終，博伊科團隊在實驗室制造出了兩個新的染色體片斷，并將其插入一個活酵母菌體內，用其替代9號染色體和6號染色體的一部分。

　　博伊科打算繼續使用這種基因交換技術改變酵母菌的其他染色體，因為該方法只針對非必需基因，并不會干擾其內部結構。在很大程度上，科學家們能制造出健康的酵母菌。這種基因交換技術能測試不同的基因排列對酵母菌的影響，比如用來探索基因組被刪去多少后生物仍能存活，或是探索基因組被打亂、改變到什么程度才會產生新物種。“取出一個酵母菌基因并將其插入基因組中的某處，你有可能得到一個健康的酵母菌，或許我們會發現基因組結構內還有些隱藏的規則。”博伊科說。

　　除了用于制造面包和啤酒，普通的酵母菌也已被用來制造疫苗。科學家們也制造出了能用于合成生物燃料的轉基因酵母菌。通過這種新的人工合成基因技術，科學家能夠得到不同屬性的酵母，比如生長率、對藥物敏感程度、溫度敏感性都不同的酵母，用于不同目的的研究。