发现精准控制基因组重排方法

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天津大学元英进教授带领的合成生物学研究团队在《自然·通讯》期刊同期发表三篇研究长文,介绍了精确控制基因组重排技术等一系列研究成果。该成果填补了基因组结构变异的技术空白,提高了细胞工厂的生产效率,加速了微生物的进化和生物学知识的发现。这是继人工合成酵母染色体打破非生命物质和生命物质界限后,中国科学家在“设计生命、再造生命、重塑生命”进程中的又一重大技术进展,开启了合成生物学研究中基因组重排这一全新研究领域。

在生命科学领域,遗传变异是生物进化的源泉,在复杂的基因组结构变异层面的人工构建技术存在挑战。天津大学科研团队正是瞄准这一难题,研究出能够精准控制基因组重排的方法,使作为研究对象的微生物——酵母菌,在有限时间内产生几何级增长的基因组变异,驱动其快速进化。他们还开创多种方法使变异后的酵母菌株具备稳定的生物活性,并作为细胞工厂来高效率产出β—胡萝卜素。

酿酒酵母是生物学研究中的模式真核单细胞生物。元英进教授表示:“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。”(人民网)

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