科學家距完成整個完整的五個步驟合成基因組對於酵母，幾千年來通常用於啤酒和麵包中的微生物，它可能為一種品種鋪平道路新生物由人類設計。
國際團隊由紐約大學Langone的遺傳學家Jef Boeke博士領導，由200多名作者組成，去年3月9日宣布，他們已將五顆新的合成染色體構建為釀酒酵母。
製造酵母合成基因組
該項目被稱為合成酵母2.0，將新的染色體總計帶到了酵母菌16中的6個。這證明，超過30％的關鍵有機體的遺傳材料可以用人工代碼代替，研究人員正在關注100％或整個合成的一體元素一細胞的微生物，到2017年底。
這項任務是製造生命守則的鏡頭，科學家重寫了整個基因組，而不是進行遺傳修飾，這些修飾只能在給定時間改變少量基因。這樣，他們可以去除多餘或不穩定的遺傳區域並添加新鮮的DNA。
希望合成的DNA伴生能夠生產藥物和疫苗，使食物更有營養，甚至是人類移植的器官。
“這項工作為完成設計師，合成基因組的完成奠定了基礎，以滿足醫學和工業中未滿足的需求，”說Boeke在他們的目標陳述中重新編程活細胞中的染色體。
新系列論文發表在《雜誌》上科學詳細介紹了該團隊在16個貝克酵母染色體中的每一個上使用計算機設計，採用GS，TS，CS和AS的順序，並應用了數千個更改以刪除不必要的鏈。
接下來，專門從事DNA合成的生物技術公司組裝了短序列，並將它們與更長的鏈條拼接在一起，然後編織成更長的塊。最後，將這些DNA塊集成到酵母細胞中，並用合成染色體代替合成染色體，直到它顯示在計算機上的設計。
合成染色體比自然染色體更精細，SC2.0基因組計劃包含與自然版本的核苷酸級差異約100萬。
下一步是什麼？
一旦成功建造了所有16個染色體，它們將被滑入一個單元格，以了解它們如何一起工作。在博士後同胞萊斯利·米切爾（Leslie Mitchell）已經設計的酵母菌菌株中，包含三個合成染色體，該系統被視為令人驚訝地效果很好。
“合成生物學的座右銘之一是我們希望失敗，因為那是您學習的時候。因此，在某種程度上，我們的失敗率幾乎令人失望地低下，” Boeke說在Discover雜誌報告中。
在這項人類努力中，成本仍然是一個挑戰，因為整個酵母基因組的價值為125萬美元，不包括勞動力，材料，序列驗證以及調試。構建更複雜的基因組還有什麼？
Boeke說，人類基因組的大小約為酵母基因組的300倍，它們的目標是將成本降低到幾乎沒有DNA的程度。
除了為合成生物學的新時代帶來新時代外，基因組工程還將為潛在應用打開大門。在工業界，改良的酵母已經產生了蜘蛛絲，胰島素和止痛藥，僅舉幾例。科學家預見，在藥物生產中進一步使用了人類設計的生物，將廢物轉化為能量，甚至為人類移植需求創造器官。
接下來是哪些生物？目前正在探索是線蟲蠕蟲，植物，甚至是哺乳動物細胞，最終的動物（例如豬）可能具有將其器官轉化為合適的人類移植的基因組。
Boeke和該團隊將在今年五月舉行公開會議，以提出創建人類基因組的想法，以生產潛在的人類細胞以進行醫療治療，尤其是耐病毒。
去年1月，科學家宣布了第一個半合成生物使用擴展的遺傳密碼。
在2014年的研究中合成了DNA鹼基對，它們創建了使用擴展的“遺傳字母”壯成長的細菌。經過修改的大腸桿菌（UBP）的額外X和Y用於“不自然的鹼基對”（UBP），經過改良的大腸桿菌維持了六個字母的遺傳密碼。
