华大基因 天大 清华科学家人工合成完整活性染色体

3月9日,戴俊彪博士在清华大学生命科学学院实验室里展示培养皿中的酿酒酵母菌株。新华社发

华大基因助力人工合成酵母基因组计划取得突破性进展

人类向“再造生命”又迈进一大步

深圳新闻网讯 作为基因组合成领域的科学里程碑项目,人工合成酵母基因组计划(Sc2.0 Project)在国际合作组的通力协作下,取得了新的重大突破性进展。日前,国际合作组宣布完成2号、5号、6号、10号和12号这5条染色体的从头设计与全合成,最终获得与普通酵母菌高度一致的人工合成酵母菌,标志着人类向“再造生命”又迈进一大步。该重量级成果于3月10日在国际顶尖权威杂志《Science》上以封面、专刊形式同时发表7篇论文。

中国科研团队

研究贡献近七成

人工合成酵母基因组计划旨在实现人工合成真核生物酿酒酵母的全部16条染色体(长约14Mb),意味着酵母的生命源代码可以达到完全由人工编写。据悉,Sc2.0项目由中国、美国、英国、法国、澳大利亚、新加坡等国家的多个研究机构参与合作。其中,来自华大基因、天津大学、清华大学的中国科学家团队完成了其中的4条,占完成数量的66.7%。中国团队参与该项目得到了科技部国家863计划“合成生物技术”重大项目的大力支持。

对于中国团队的杰出贡献,Sc2.0项目的牵头人Jef D. Boeke 教授表示,中国团队的加入对Sc2.0项目来说是变革性的,因为他们为这项庞杂的计划带来了高通量的平台和极具创造性的科研团队。

华大基因

主导完成2号染色体合成

华大基因作为中国的代表团队之一,主导了2号染色体的从头设计与全合成(长770 Kb),含有该染色体的人工酵母菌株展现出了与普通酵母菌高度相似。据了解,在设计中,华大基因团队简化了原有的基因组,设计了许多特殊的“元件”,增加了人工设计的“开关”,简化了编码,充分展现人类对于基因组编写能力已接近于计算机语言的可用性。

2号染色体的文章第一作者,深圳国家基因库合成与编辑平台负责人沈玥指出:“酵母基因组项目的实施,使得我们在快速掌握基因组合成相关技术的同时,也搭建了完善的大规模高通量的合成生物学平台。作为国家基因库的公共平台,对整个产业和技术的发展都起到了重要的推动作用。”

据了解,人造酵母新生命的诞生,标志着合成生物学里程碑式的进展。这个领域的快速突破,将变革生物制造、医药、能源、环境、农业等领域,带来颠覆性的发展。

专家说

项目国际协调人、英国爱丁堡大学团队带头人蔡毅之教授

我们的工作是迈向设计并合成复杂人工生命目标的一大步。简单来讲,就好像重新设计计算机的操作系统,但没有改变屏幕、鼠标等硬件。

中国科学院院士杨焕明

如果说基因组测序是读懂生命密码,基因组合成就是在编写生命密码 ,从读到写,是一个巨大飞跃。

深圳国家基因库合成与编辑平台负责人沈玥

酵母基因组项目的实施,使得我们在快速掌握基因组合成相关技术的同时,也搭建了完善的大规模高通量的合成生物学平台。

清华大学生命科学学院研究员戴俊彪

研究人员创建了基因组缺陷靶点快速定位与精确修复方法,确保化学合成的基因组具有高度的生命活性。

天津大学化工学院教授元英进

化学合成酵母一方面可以帮助人类更深刻地理解一些基础生物学的问题,另一方面可以通过基因组重排系统,实现快速进化,得到在医药、能源、环境、农业、工业等领域有重要应用潜力的菌株。(记者 杜婷)