《北京日报》（2017年3月11日06版）

　　清华大学研究组

人工合成全球最长真核线性染色体

　　本报讯（记者 任敏）昨天，从清华大学传来好消息，该校生命科学学院戴俊彪研究组成功实现酿酒酵母12号染色体的人工设计与合成，这是目前世界上发现的最长真核线性染色体，全长为976067个碱基。相关研究结果已于昨天在国际知名期刊《科学》上发表，题为《在百万级碱基量级合成染色体上编辑核糖体DNA》。

　　能否在实验室构造具有生命特性的细胞一直是生命科学研究领域一个重要挑战。

　　最近，来自美国、中国、英国、澳大利亚和新加坡的科学家形成国际联盟，共同开展第一个真核生物——酿酒酵母基因组的重新设计与建造，该项基因组工程被简称为Sc2.0。Sc2.0计划通过对酿酒酵母基因组的设计、合成以及改造，以期能从全基因组水平更透彻地理解遗传物质发挥功能的生物学机制、遗传信息的传递与调控，从而帮助人类有目的地设计和改造生命体，实现预设功能，有效解决目前面临的环境污染、粮食短缺等重大挑战。

　　在Sc2.0计划中，戴俊彪课题组主要负责攻克16条染色体中长度最长、功能最为特殊的12号染色体的人工合成。天然酿酒酵母12号染色体长度约为250万个碱基对，包括长约109万个碱基对的染色体以及一个由约150个重复单元组成的编码核糖体RNA区域。后者形成了细胞核内一个特殊结构——核仁。

　　戴俊彪研究组基于原始碱基序列设计出新的碱基序列，并通过自主开发的分层组装和后续改造方案最终获得可在酿酒酵母体内正常发挥功能的合成12号染色体（synXII），并对12号染色体上编码核糖体RNA的DNA序列（rDNA）开展了一系列工程化改造。

　　12号染色体的合成首次采用了分级组装的策略：首先，通过大片段合成序列，在六个菌株中分别完成了对染色体不同区域内源DNA的逐步替换；然后，利用酵母减数分裂过程中同源重组的特性，将多个菌株中的合成序列进行合并，最终获得完整的合成型染色体。

　　专家表示，12号染色体的合成表明中国的学者能设计并构建获得含有百万级碱基的合成染色体，奠定了未来对其他超大、结构超复杂的基因组进行设计与编写的基础，同时也证明了酵母基因组中编码核糖体RNA区域及其他序列均具有惊人的灵活度与可塑性。

　　当日，来自清华大学、天津大学和华大基因的中国科学家一共在《科学》杂志上发表4篇长文，分别介绍了4条真核生物酿酒酵母染色体的设计与化学合成，酿酒酵母总共有16条染色体。

　　北京日报：http://bjrb.bjd.com.cn/html/2017-03/11/content_116572.htm

　　（编辑 赵习钧 姚超）