人工合成釀酒酵母7號(hào)染色體.pdf

1、2011年，由紐約大學(xué) Jef Boeke教授牽頭設(shè)立了“Synthetic Yeast Genome Project”計(jì)劃（SC2.0），該計(jì)劃集合美國、英國、中國、中國香港、印度等地區(qū)的多個(gè)高校及科研院所共同完成釀酒酵母16條染色體和1條單獨(dú)的tRNA染色體的人工全合成。
　　目前為止，約翰霍普金斯大學(xué)（JHU）負(fù)責(zé)的chr09R、chr06L和chr03染色體已經(jīng)合成完畢，其成果分別發(fā)表在《Nature》和《Science》

2、雜志。chr06、chr12、chr05合成工作已接近尾聲。華大基因承擔(dān)chr02，chr07和chr13三條染色體的合成，其中的chr02正在開展酵母體內(nèi)后續(xù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
　　本課題synchr07合成項(xiàng)目屬于“人工合成釀酒酵母染色體”項(xiàng)目的擴(kuò)展課題。由華大基因和愛丁堡大學(xué)（UOE）合作完成，其中chr07L由華大負(fù)責(zé)合成，chr07R由愛丁堡大學(xué)負(fù)責(zé)合成。chr02染色體合成項(xiàng)目的前期工作中，較好解決了酵母人工染色體合成涉及的D

3、NA組裝、替換等相關(guān)基本技術(shù)難題。但在組裝效率、精確性等方面的進(jìn)一步提升方面仍有較大優(yōu)化空間。同時(shí)，針對(duì)SCRaMbLE誘導(dǎo)染色體重排后的研究，包括基因群功能、新表型研究方面仍需摸索。
　　本研究在野生型7號(hào)染色體基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了1015 kp長(zhǎng)度的合成染色體。利用SegMan軟件將合成型7號(hào)染色體逐級(jí)切分成不同長(zhǎng)度的DNA片段，切分好的DNA片段按照長(zhǎng)度由小到大分類，分別是長(zhǎng)度為2-3 Kb級(jí)別的minichunk片段，長(zhǎng)度在10

4、 Kb左右的chunk片段，以及長(zhǎng)度在50 Kb左右的megachunk片段。在體外用Gibson組裝方法將minichunk拼接成chunk片段，電泳鑒定與測(cè)序結(jié)果都顯示出7號(hào)染色體左臂42個(gè)chunk片段全部組裝成功。得到的chunk片段通過彼此間長(zhǎng)約1 kb的同源臂，在酵母體內(nèi)進(jìn)行雙向同源重組替換。7號(hào)染色體左臂總共要進(jìn)行14輪替換，從megachunk A替換至megachunk N，目前已完成前12輪替換，得到替換菌株SynA