据《细胞》杂志发表的报道，曼彻斯特生物技术研究所的研究人员成功地从头开始设计了整个染色体，这是大自然以前从未知晓的。
染色体是含有DNA及其相关蛋白质的结构，其最重要的功能之一是在细胞繁殖过程中传递和组织遗传信息。
这一成就有助于生产世界上第一个人造酵母，因为这一过程是一个更广泛的科学项目“人造酵母基因组计划 Sc2.0 ”的一部分。
这种人工染色体是开发完全人工酵母基因组的基本组成部分。
为什么科学家选择酵母？人类使用酵母有着悠久的历史，数千年来，人类将其用于烘焙和发酵目的，最近，人类将其用于化学生产，以及用于观察和探索细胞工作方式的模式生物。
合成基因组学不仅可以帮助科学家了解基因组的工作原理，而且还将有许多应用，因为酵母是工业生物技术过程的共同支柱。因为它可以更高效、更经济、更可持续地生产有价值的化学品。
它们通常用于生产生物燃料、药品、香料和香料，以及更著名的面包制作和啤酒酿造的发酵过程。
重写酵母基因组的能力可以创造出更强大的酵母菌株，其运行速度更快，对恶劣条件更耐受，并且具有更高的生产力。
这一过程还揭示了涉及传统问题的基因组学基础知识，例如基因组如何组织和进化。
新染色体有什么特点？与 Sc2.0 项目中的其他人工染色体不同，新的 tRNA 染色体在酵母基因组中没有天然对应物，因为它是“完全人工的”，并且是通过基因工程技术、计算机辅助设计和技术相结合创建的。其他先进技术。
新的人工染色体旨在容纳和组织特定生物体的所有 275 个 tRNA 基因。
人工染色体取代了酵母细胞的一条天然染色体，经过艰苦的校正过程，细胞以与天然细胞相同的健康水平生长。
研究人员将共同努力，将所有单独的人工染色体组合在一起，形成一个完全人工的基因组。
新品种迄今为止，科学家已成功在普通面包酵母中制造出全部16条原始染色体，目的是将它们组合起来形成完全的人造细胞。
最终的Sc2.0合成酵母基因组计划菌株不仅将是世界上第一个真核生物，也将是历史上科学界构建的第一个菌株。
另一方面，根据周三发表在《细胞》杂志上的另一项研究，研究人员将实验室制造的超过 7 条人工染色体合并到一个酵母细胞中，从而导致出现了一种含有超过 50 条染色体的菌株。保留在细胞上的人工 DNA 的百分比与野生酵母菌株类似地存活和繁殖。
为此，研究人员去除了非编码 DNA 片段、可能被视为“垃圾”的重复元素，并添加了新的 DNA 片段，以帮助他们更轻松地区分合成基因和原始基因。
研究人员使用基因修饰工具在染色体内和染色体之间排列基因。
为了增加基因组的稳定性，研究小组还去除了几个编码tRNA的基因，并将它们转移到曼彻斯特生物技术研究所团队设计的仅由tRNA基因组成的“新染色体”上。
“将解锁新的能力。”该项目的首席科学家之一、诺丁汉大学生命科学学院助理教授本·布朗特博士表示，人工染色体“本身就是巨大的技术成就，但也将开辟一系列新的领域”。我们如何研究和应用生物学的新能力。这可能包括“为绿色生物生产创造新的微生物菌株将帮助我们理解和控制疾病”。
伦敦帝国理工学院合成生物学中心和生物工程系的汤姆·埃利斯教授表示，确保人工染色体的效率“为设计和制造人工染色体甚至植物和动物等复杂生物体的基因组奠定了基础” ”。
