最终合成酵母染色体完成，为生物技术进步铺平道路

麦考瑞大学的研究人员与一个国际科学家团队合作，通过完成世界上第一个合成酵母基因组中最终染色体的创建，实现了合成生物学的一个重要里程碑

这一成就标志着全球Sc2.0项目的完成，该项目旨在从酿酒酵母（面包酵母）和一种新的天然tRNA新染色体中创建世界上第一个合成真核基因组

利用尖端的基因组编辑技术，包括CRISPR D-BUGS协议，该团队识别并纠正了影响酵母生长的遗传错误。这些变化恢复了该菌株在高温下在甘油（一种关键的碳源）上生长的能力

本周发表在《自然通讯》上的这一突破展示了如何设计、构建和调试工程染色体，以创造更具弹性的生物体，从而在气候变化和未来流行病面前帮助确保食品和药品生产的供应链

麦考瑞大学联合首席研究员兼副校长（研究）Sakkie Pretorius教授说：“这是合成生物学的一个里程碑时刻。”

“这是多年来一直困扰合成生物学研究人员的难题的最后一块。”

共同领导该项目的ARC合成生物学卓越中心主任、杰出教授伊恩·保尔森说：“通过成功构建和调试最终的合成染色体，我们帮助完成了一个强大的工程生物学平台，可以彻底改变我们生产药物、可持续材料和其他重要资源的方式。”

他们发现，将遗传标记放置在不确定的基因区域附近会意外干扰关键基因的开启和关闭，特别是影响铜代谢和细胞如何分裂遗传物质等关键过程

“我们的一个关键发现是遗传标记的定位如何破坏必需基因的表达，”新南威尔士州初级产业部的研究科学家、麦考瑞大学自然科学学院的名誉博士后Hugh Goold博士说

“这一发现对未来的基因组工程项目具有重要意义，有助于建立可应用于其他生物体的设计原则。”

被称为synXVI的染色体的完成使科学家能够探索代谢工程和菌株优化的新可能性。合成染色体包括使研究人员能够根据需要产生遗传多样性的特征，加速了具有增强生物技术应用能力的酵母的发展

澳大利亚基因组铸造厂首席科学官Briardo Llorente博士说：“合成酵母基因组代表了我们设计生物学能力的巨大飞跃。”

只有使用澳大利亚基因组铸造厂的机器人仪器，才能构建如此大的合成染色体

Llorente博士说：“这一成就为开发更高效、更可持续的生物制造工艺开辟了令人兴奋的可能性，从生产药品到创造新材料。”

这项研究为未来的合成生物学项目提供了宝贵的见解，包括在工程植物和哺乳动物基因组中的潜在应用。该团队为合成染色体制定的新设计原则，以避免将潜在的破坏性遗传元件放置在重要基因附近，这将有助于其他研究合成染色体的研究人员 More information: Hugh D. Goold et al, Construction and iterative redesign of synXVI a 903 kb synthetic Saccharomyces cerevisiae chromosome, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-024-55318-3

Journal information: Nature Communications