据英国《新科学家》杂志网站9月15日(北京时间)报道,美国生物学家人工合成出两个染色体片断并将其放入一个活酵母菌体内,酵母菌仍能正常存活,未出现明显异常。科学家们计划在接下来的5年内用人造基因组取代酵母菌的所有基因组,让其进化出新菌株。

  约翰霍普金斯大学医学院的生物学家杰夫·博伊科领导的科研团队不仅从头设计并制造出了新的基因组,也找到了“拼凑”这些基因组以制造出新染色体的方法。此前曾有研究人员人工合成过一种细菌的基因组,但细菌属于原核生物,而酵母属于更高级的真核生物。本次研究是世界上首次成功合成真核生物的部分基因组,标志人工合成生物基因组的研究又迈出了重要步伐。

  酵母菌有16个染色体,所有染色体都已被排序。博伊科团队首先用已知的染色体序列做起点,在计算机上设计出新序列,随后剥去了所有不为蛋白质编码的不必要基因,接着在所有不必要基因的终端添加了标记物,标记物可在不杀死酵母菌的情况下被修改或删除,而一种名为Cre的酶会攻击这些标记并在标记点之间交换基因。最终,博伊科团队在实验室制造出了两个新的染色体片断,并将其插入一个活酵母菌体内,用其替代9号染色体和6号染色体的一部分。