史無(wú)前例！中國(guó)科學(xué)家4篇論文齊上《科學(xué)》封面詳細(xì)名單

來(lái)源:人民日?qǐng)?bào)客戶端 2017-03-10 11:49 http://www.sxstscl.cn/

　　清華大學(xué)的戴俊彪團(tuán)隊(duì)，則設(shè)計(jì)合成了12號(hào)染色體。在研究中，他們開發(fā)了長(zhǎng)染色體分級(jí)組裝的策略，即：首先通過(guò)大片段合成序列，在6個(gè)菌株中分別完成了對(duì)染色體不同區(qū)域內(nèi)源DNA的逐步替換；然后利用酵母減數(shù)分裂過(guò)程中同源重組的特性，將多個(gè)菌株中的合成序列進(jìn)行合并，獲得完整的合成型染色體。針對(duì)12號(hào)染色體上存在的高度重復(fù)的核糖體RNA編碼基因簇進(jìn)行刪除及工程化改造，并利用修改后的重復(fù)單元在基因組多個(gè)位點(diǎn)重建了核糖體RNA編碼基因簇。“該工作奠定了未來(lái)對(duì)其他超大、結(jié)構(gòu)超復(fù)雜的基因組進(jìn)行設(shè)計(jì)與編寫的基礎(chǔ)，同時(shí)也證明了酵母基因組中rDNA(核糖體DNA)區(qū)域及其他序列均具有驚人的靈活度與可塑性。”戴俊彪表示。

　　深圳華大基因研究院與英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)共同完成2號(hào)染色體的從頭設(shè)計(jì)與全合成(長(zhǎng)770 Kb)，合成酵母菌株展現(xiàn)出與野生型高度相似的生命活性。該論文的第一作者、深圳國(guó)家基因庫(kù)合成與編輯平臺(tái)負(fù)責(zé)人沈玥介紹說(shuō)，科研人員使用“貫穿組學(xué)(Trans-Omics)”方法，從表型、基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組五個(gè)層次系統(tǒng)地進(jìn)行基因型－表現(xiàn)型的深度關(guān)聯(lián)分析，證明了人工設(shè)計(jì)合成的釀酒酵母基因組可增加、可刪減的高度靈活性。”

　　令人欣喜的是，華大基因與愛(ài)丁堡大學(xué)合成的酵母菌株，不僅與野生型有高度相似的生命活性，而且對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性大大加強(qiáng)，其進(jìn)化速度呈幾何級(jí)提高。

　　人工合成4條酵母染色體，價(jià)值幾何？

　　“2000年公布的人類基因組測(cè)序，中國(guó)只承擔(dān)了百分之一的工作，這次我們完成了釀酒酵母染色體合成的四分之一，可以說(shuō)是中國(guó)在合成生物學(xué)領(lǐng)域取得的突破性成果，進(jìn)一步奠定了我國(guó)在這一領(lǐng)域的國(guó)際地位。”楊煥明說(shuō)，“兩相比較，不難看出我們?cè)谏茖W(xué)研究領(lǐng)域的巨大進(jìn)步。在釀酒酵母設(shè)計(jì)與合成研究中，我們已由‘跟跑’轉(zhuǎn)為‘并跑’，今后‘領(lǐng)跑’也不是不可能。”（人民日?qǐng)?bào)客戶端趙永新）

責(zé)任編輯：凌芹莉

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