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大突破!中國科學家用化學物質合成了完整活性染色體

我國科學家利用化學物質合成了4條人工設計的釀酒酵母染色體,標誌著人類向“再造生命”又邁進一大步。研究結果10日以封面文章的形式在國際知名學術期刊《科學》發表,我國也成為繼美國之後第二個具備真核基因組設計與構建能力的國家。

據新華社10日報道,來自天津大學、清華大學和深圳華大基因研究院的研究人員介紹,該研究利用小分子核苷酸精準合成了活體真核染色體,首次實現人工基因組合成序列與設計序列的完全匹配,所得到的酵母基因組具備完整的生命活性。

“如果說基因組測序是‘讀懂生命密碼’,基因組合成就是在‘編寫生命密碼’,從讀到寫,是一個巨大飛躍。”中國科學院院士楊煥明說。

2010年,美國科學家首次將人工合成的基因組植入一個原核細菌,開啟了化學合成生命的研究大門。天津大學化工學院教授元英進告訴記者,原核生物基因組雖已合成成功,但其染色體相對簡單,動物、植物、真菌等真核生物具有多條線性染色體,生命形式更複雜豐富,我國科學家在此次研究中解決了一系列科學難題。

研究中,基因組實際序列與設計序列的精確匹配至關重要。清華大學生命科學學院研究員戴俊彪說,研究人員創建了基因組缺陷靶點快速定位與精確修複方法,確保化學合成的基因組具有高度的生命活性。

釀酒酵母是生物遺傳學研究的一個重要模式生物。以合成型釀酒酵母染色體為研究對象,可以加快在基因組重排、環形染色體進化領域的研究進度,為人類環形染色體疾病、癌癥和衰老等提供研究與治療模型。

2012年開始,天津大學、清華大學和深圳華大基因研究院與美國等國家的科研機構共同推動了酵母基因組合成國際計劃(Sc2.0),旨在對釀酒酵母基因組進行人工重新設計和化學再造。我國科學家此次成功合成的4條釀酒酵母染色體,占Sc2.0計劃已經合成染色體的三分之二。

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