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中國學者參與發表Science里程碑式研究成果
閱讀：329 發布時間：2014-3-29當遺傳學家Ronald Davis十年前建議他的同事嘗試構建一個人工酵母染色體，并將其整合進活細胞中的時候，Jef Boeke其實并沒有特別在意，然而時隔多年，Boeke終于完成了這一構想，合成了*個酵母功能性染色體，這是合成生物學領域的一項里程碑式成果。
研究人員在3月27日Science雜志上公布了這一研究成果，參與研究的包括來自中國，澳大利亞，新加坡，英國和美國等處的科學家，其中深圳華大基因，天津大學，清華大學負責了部分染色體合成。
2010年，引起諸多爭議的美國生物學家Craig Venter宣布合成了*個由一個合成的基因組所控制的細胞，這代表著世界上*人造生命細胞的誕生，是人類科學歷*的一個突破性成果。Science公布革命性成果：*合成基因組細胞
不過這項成果是在細菌中實現的，組裝真核生物基因組在此之前仍然是一個未完成的工作。研究建立了一個全功能的染色體，研究人員將其命名為synIII ，并成功地將這一染色體整合進啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）。
之所以選擇酵母這種生物，是因為它是地球上被研究得zui透徹的生物之一，酵母有16條染色體，共1200萬個核苷酸。此次合成的是酵母中zui小的一條染色體，包含調控酵母細胞配對和遺傳交換的基因，而且酵母中有約三分之一的基因（共6000個基因）與人類相似。
在這項研究中，研究人員采用了一種新技術，從而實現了在不損失染色體活力和功能的基礎上，操控酵母DNA大片段，這種技術就是所謂的置亂技術（Scrambling Technique），能幫助科學家像洗牌一樣打亂基因。
研究人員說，利用這種技術，他們能更快的研發酵母合成菌株，用于制造罕見藥物，如生產某些疫苗，如乙肝肝炎。此外合成酵母還能用于生產更有效的生物燃料，如乙醇，丁醇和生物柴油。
在進行置亂技術之前，研究人員首先需要評估synIII的健康情況，將其與天然酵母III進行比較，從單個細胞到細胞群，比較它們的生長情況與活力。在19個不同的環境條件下進行酵母繁殖，這些條件包括溫度，酸度的變化，和加入過氧化氫（一種DNA損傷化學劑），找到一個增長率保持不變的條件。
之后研究人員在125次細胞分裂后，在其中30個不同克隆細胞群中檢測synIII，其遺傳結構在復制過程中要保持完整，Boeke博士說，一百萬次細胞分裂中出現一次染色體丟失時正常的，synIII的染色體丟失率只比天然的酵母III高出一點。
zui后研究人員成功地將一個帶有synIII的非配對細胞轉換成一個能配對的細胞（剔除了阻止配對的基因），這驗證了置亂技術。
研究人員發現某些細胞的生長會更為緩慢，而其它某些具有不同基因組合的細胞則會非常快速地生長。例如，通過以不同方式重組DNA，研究人員希望能夠設計出可比天然酵母菌制造更多乙醇的或在困難的環境中生長得更好的酵母菌。這項工作確立了酵母菌這種選定的真核生物可作為設計合成真核生物基因組生物學的基礎。
Boeke博士表示，下一個這一研究小組將嘗試合成更大，更快和更便宜的酵母染色體，他的研究組正在著手組裝超過10,000個堿基對的大片段，他們還計劃進一步分析染色體被打亂的synIII作用機制。