合成酵母将根据命令发展

时间:2018-01-22 06:23:05166网络整理admin

迈克尔马歇尔酵母正在走向数字化生物学家已经建立了两个人工染色体臂,并将它们放在活酵母中他们计划在未来五年内更换整个酵母基因组,然后进化出新的菌株 “以前从未做过这样的事情,”马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院的杰夫·伯克说,他正在领导这项研究除了从零开始设计和构建新基因组外,他的团队还提出了一种系统地加扰它以产生新菌株的方法人造酵母与去年宣布的Craig Venter的合成细胞类似 Venter用合成的基因组取代了细菌的整个基因组 - 但酵母中的任务要困难得多,因为它是一种更复杂的生物体,具有更大的基因组酵母有16条染色体,所有染色体都已经测序 Boeke开始变小,取代9号染色体右臂和6号染色体左臂的一部分他开始在计算机上设计新序列,使用已知序列作为起点他从这个虚拟DNA中剥离了所有无意义的“垃圾”DNA,它不编码蛋白质然后他在所有非必需基因的末端添加了称为loxPsym的标记 - 那些可以在不杀死酵母的情况下改变或删除的基因在现实世界中,这些标记物可以被称为Cre的酶攻击,该酶在标记位点之间交换基因最后,他在实验室中使用DNA的化学构建块创建了这些新序列,并将它们插入活酵母中代替其天然染色体臂 “这是合成生物学如何用于以相当大的规模重写染色体序列的另一个显着例子,”马里兰州罗克维尔的J. Craig Venter研究所的Daniel Gibson说他说这可以帮助我们理解管理基因组结构的规则例如,重组技术可以测试基因的不同排列如何影响酵母 Boeke已经通过使用Cre酶在人工染色体上改组基因来做到这一点 “您可以将酵母基因插入基因组中的其他位置,并且您可以获得健康的酵母,”Boeke说这表明重新洗牌无关紧要,但不同的酵母始终使用相同的顺序 “也许我们可以提炼基因组结构的隐藏规则,”Boeke说 Boeke现在打算用酵母中的其他染色体重复这个重新设计过程一旦整个基因组与loxPsym网站结合,Boeke计划使用Cre进行批量更改因为该方法仅针对非必需基因,并且不干扰其内部结构,所以它应该主要产生健康的酵母可以使用多重自动化基因组工程(MAGE)以不同的方式重写基因组,该工程可以交换特定的代码并将其替换为另一代码最终,可以制造使用完全不同的遗传密码的生物两种方法都可以产生有用的生物除了面包和啤酒外,普通酵母已经被用于制造疫苗,研究人员已经制造出可以制造生物燃料的转基因酵母期刊参考:Nature,DOI:10.1038 / nature10403关于这些主题的更多信息: