美国科学家首次成功合成酵母染色体双参属

美国科学家首次成功合成酵母染色体

由美、英、法等多国研究人员组成的科研小组宣布，他们成功合成了第一条能正常工作的酵母染色体。这一成果被誉为攀上了合成生物学的新高峰，也是向合成人造微生物等生命体迈出的一大步。

研究人员在新一期《科学》杂志上报告说，他们利用计算机辅助设计技术，历时7年成功构造了源于酿酒酵母的被称作synIII的染色体，尽管合成的仅仅是酿酒酵母16条染色体中最小的一条，但这是通往构建一个完整的真核细胞生物基因组的关键一步。

最让研究人员自豪的是这条染色体被成功整合进活体酵母细胞之中。研究负责人、美国纽约大学的杰夫·伯克说：“携带这条合成染色体的酵母细胞相当正常，它们与野生酵母细胞几乎一模一样，只是它们还拥有一些新的能力，能够完成野生酵母无法完成的事件。”伯克认为，这是一项具有里程碑意义的研究成果，“就像第一个人类基因组被测序完成一样”。

2010年，美国科学家克雷格·文特尔曾宣布，培育出第一个由人工合成基因组控制的细胞，引起广泛争论。有科学家表示，文特尔的工作是在细菌中完成的，对象只是原核生物，而本次研究是第一次合成了完整的真核生物染色体，且复杂性远高于前者。

染色体synIII在酵母中的原始版本拥有近32万个碱基对，伯克等人进行了500多处修改，删除了近4.8万个被认为对染色体复制和生长没有用处的重复碱基对，还删除了一些被称为垃圾DNA（脱氧核糖核酸）的序列，比如不能编码任何蛋白质的序列及能够任意移动并可能导致变异的“跳跃基因”片段，最终构建的染色体拥有约27万个碱基对。

“改变基因组就像赌博。一个错误的变化，就可能杀死细胞”，伯克说，“而我们的酵母仍然活着，这非常重要，说明我们的合成染色体生命力顽强，赋予酵母新的属性。”

研究人员说，这项成果将有助于更快地培育新的酵母合成菌株，用于制造稀有药物，包括治疗疟疾的青蒿素或治疗乙肝的疫苗等。此外，合成酵母还能用于生产更有效的生物燃料，如乙醇、丁醇和生物柴油等。伯克说：“我们的研究实现了合成生物学从理论到现实的转变。”

新闻扩展：

日本科学家测定酵母菌所有基因的复制次数上限

日本冈山大学日前发表公报说，研究人员利用独创的方法测定了酵母菌所有基因的复制次数上限，发现大多数基因即使复制100次以上，细胞仍能维持正常功能，而一些基因只复制数次就会引发细胞死亡。

这项成果将有助于弄清唐氏综合征、癌症等因染色体数异常而导致的疾病。

日本冈山大学特聘副教授守屋央朗率领的研究小组，使用约有6000个基因的酵母菌进行实验，调查它所有基因的复制次数上限，即基因复制次数到何种程度时会导致细胞死亡。结果发现，有80％以上的基因分别复制超过100次后，酵母菌的细胞依然维持着正常功能。

但是，有115个基因只复制数倍就会导致酵母菌死亡。这些基因多数与细胞内运输和细胞骨架等基础功能有关，还有的基因与制造细胞内蛋白质或蛋白质复合体有关。

研究小组认为，这些基因复制数倍后，导致不必要地大量合成或分解蛋白质，给细胞造成负担，使酵母菌内的平衡严重紊乱，从而导致酵母菌死亡。

新加坡研制出可转化为乙醇的新型酵母

生物燃料是当前新能源发展的一个重点方向，但是现在常用甘蔗和玉米等农作物中所含的葡萄糖来制造生物乙醇，这导致了生物燃料与人争粮的矛盾。

新一期英国《生物燃料的生物技术》杂志报道说，新加坡研究人员培育出一种新型酵母，可把植物废料中的木糖转换成乙醇，从而避免生物燃料与人争粮的矛盾。木糖是许多植物中仅次于葡萄糖的含量第二丰富的糖类，并且大量存在于植物的枝干等通常不用作粮食、常被当作废料扔掉的部位。这一优点促使许多科学家研究把木糖转换为乙醇的方法。

但是在把木糖转化为乙醇方面，过去使用的一些酵母性能不尽如人意，有的酵母能发酵分解木糖，却不能把它变为乙醇；有的酵母能最终生成乙醇，但发酵分解木糖的能力又不够。

新加坡义安理工学院的研究人员日前找到了这一问题的解决之道。他们在最新发表的研究报告中说，已经培育出一种新型酵母，它具有较强的把木糖转换为乙醇的能力，有望用于制造“不与人争粮”的生物燃料。 他们通过基因手段把两种不同酵母的优势基因结合在一起，培育出一种代号为ScF2的新型酵母。

实验显示，这种新型酵母不仅可以把木糖转化为乙醇，并且其转化效率也较高，超出以前所用的各种酵母，具有工业化应用的潜力。不过研究人员也表示，目前培育出的这种酵母还只能算是原型菌种，还需要进一步的改良，才能最终应用在生物燃料的大规模工业化生产中。

太原引产医院哪家专业

上海青光眼医院

治疗阳痿医院哪家好

深圳治疗卵巢囊肿

武汉羊癫疯医院