科学家们成功完成了第一个合成酵母基因组最后一个染色体的构建，标志着经过十多年专注研究的重大进展。这一突破为设计韧性强、经过工程改造的生物体带来了激动人心的机会。
来自麦考瑞大学的研究人员，与国际团队合作，完成了合成生物学中的一个关键里程碑，最终确定了第一个合成酵母基因组的最后一个染色体。
这一成就标志着全球 Sc2.0 项目的结束，该项目旨在从 酵母菌（通常称为面包酵母）开发出世界上第一个合成真核基因组，并构建出了一个全新的 tRNA 新染色体。
研究人员采用了先进的基因组编辑方法，如 CRISPR D-BUGS 协议，成功识别并修复了妨碍酵母生长的遗传缺陷。这些修改恢复了该菌株在甘油上的生长能力，这是一种重要的碳源，即使在较高温度下也能生长。
本周在 自然通讯 上报道的这项重大发现，展示了合成染色体的构建、开发和改进，从而工程出更强大的生物体，这可能在应对气候变化和潜在流行病带来的挑战中，发挥关键作用以维持食物和药物的生产。
“这标志着合成生物学的历史性成就，”麦考瑞大学的联合首席研究员兼副校长（研究）萨基·普雷托留斯教授表示。
“它解决了长期以来困扰合成生物学研究人员的难题。”
项目的共同领导者、合成生物学 ARC 卓越中心主任伊恩·保尔森杰出教授补充道：“我们成功地构建和完善了最终的合成染色体，为生物工程提供了强有力的基础，这可能改变药物、可持续材料和其他重要资源的生产。”
研究团队采用了先进的基因编辑工具，深入分析合成染色体中的问题，这些问题影响了酵母在恶劣条件下的繁殖和生存能力。
他们发现，遗传标记放置在不确定基因区域附近，意外地妨碍了重要基因的调节，特别影响了铜代谢等关键功能，以及细胞在分裂过程中如何管理其遗传物质。
“一个重要发现是遗传标记的位置如何干扰重要基因的激活，”共同第一作者、新南威尔士州农业部研究科学家暨麦考瑞大学自然科学学院名誉博士后研究员休·古尔德博士解释道。
“这一见解对未来的基因组工程工作具有重要意义，确立了适用于各种生物体的设计原则。”
合成染色体 synXVI 的完成使研究人员能够探索代谢工程和增强酵母菌株的创新途径。这一合成染色体具有允许科学家按需生成遗传多样性的特征，加快了适用于生物技术应用的酵母开发。
“合成酵母基因组标志着我们在工程生物系统能力方面的重大进展，”澳大利亚基因组工厂首席科学官布里亚尔多·洛伦特博士表示。
如此复杂的合成染色体的创建得益于澳大利亚基因组工厂的机器人技术。
“这一成就为打造更高效和可持续的生物制造方法带来了激动人心的可能性，适用于药物生产和新材料开发，”洛伦特博士指出。
该研究为未来的合成生物学项目提供了宝贵的见解，包括在植物和哺乳动物中工程基因组的机会。研究团队的新设计原则旨在防止将潜在干扰的遗传元素放置在重要基因附近，帮助其他研究人员进行他们的合成染色体项目。
麦考瑞大学在 Sc2.0 项目中贡献超过 12%，受到新南威尔士州政府农业部、澳大利亚研究委员会合成生物学卓越中心以及来自生物平台澳大利亚和新南威尔士州首席科学家与工程师的外部资金支持。
