3月10日，深圳華大基因研究院團隊成員在該研究院實驗室內(nèi)進行酵母鑒定實驗。

3月11日，深圳華大基因研究院、深圳國家基因庫和天津大學在深圳共同舉辦酵母基因組人工合成項目（Sc2.0 Project）重大成果新聞發(fā)布會。據(jù)介紹，此次酵母基因組人工合成項目重大成果的發(fā)布，標志著中國的基因組設計合成能力達到了前所未有的高度。

深圳市委常委、常務副市長張虎，中科院院士、華大基因理事長楊煥明，華大基因研究院院長、深圳國家基因庫執(zhí)行主任徐訊，Science雜志中國區(qū)負責人相艷，華大基因股份有限公司首席商務官王洪琦，深圳國家基因庫合成與編輯平臺負責人沈玥，清華大學研究員戴俊彪博士共同出席了本次新聞發(fā)布會。

基因組編寫上一重大突破

據(jù)了解，“酵母基因組人工合成項目”成立的初衷是實現(xiàn)人工合成真核生物釀酒酵母的全部16條染色體（一千四百萬個堿基，大小約為人基因組的0.5%），即實現(xiàn)酵母的生命源代碼的完全人工編寫與合成。這個項目是繼支原體基因組合成項目后，合成基因組學領域的又一重大標志性國際合作項目。該項目由美國發(fā)起，中國、英國、法國、澳大利亞、新加坡等國家的多個研究機構共同協(xié)作。2014年，實現(xiàn)了第一條染色體——3號染色體的全合成。如今，在國際團隊的協(xié)作和努力下，再度完成了2號、5號、6號、10號和12號5條染色體的從頭設計與全合成。

楊煥明認為，該項目重大成果的發(fā)布在生命科學史上具有里程碑式意義。首先，從認識自然到根據(jù)自然的規(guī)律重新設計自然，從基因組的閱讀、解讀到重新設計，即在基因組的編寫上，此項目是人類認識自然的歷史上的一個重大突破；其次，盡管酵母只是單細胞的生物，植物和人類的基因是多細胞的，但是目前生物產(chǎn)業(yè)最重要的是發(fā)酵產(chǎn)業(yè)，重新設計整個酵母將對整個發(fā)酵工業(yè)，包括遺傳工程、藥物、食物的生產(chǎn)都將產(chǎn)生深遠影響。

“基因組合成2020計劃”

2020年前完成四大突破

徐訊指出，合成生物學是國家基因庫構建的“三庫兩平臺”中的“寫”平臺，目前已初具規(guī)模。人工酵母染色體的合成是此平臺發(fā)展中的標志性成果和重要突破，為“基因組合成2020計劃”重大目標的實現(xiàn)奠定了基礎。隨后，他宣布“基因組合成2020計劃”將在2020年前完成四大突破，包括第一個人造動物——線蟲、第一種人造植物——擬蘭芥、第一條人源21號染色體、萬種人工噬菌體的合成。他表示希望通過此類重大基礎性計劃，進一步踐行國家基因庫“共享、共有、共為”的理念，通過“大聯(lián)盟、大合作、大資源”推動大科學項目進展，持續(xù)保持深圳在生命科學領域的全球引領性地位。

人造酵母可廣泛應用多領域

據(jù)悉，Sc2.0項目的實施，推動了整個領域的技術發(fā)展，也提升了大眾對酵母和基因組的認知，讓人們更加透徹地了解機體的生物學機制、生物學反應、對各種環(huán)境的適應性以及進化過程等，也對解決人類生存面臨的能源短缺、環(huán)境污染等問題有重要意義。從科學理論上來看,人工設計與合成酵母基因組及其后續(xù)開展基因組快速演化研究,不僅可實現(xiàn)對酵母全基因組功能研究,而且通過基因組隨機變化產(chǎn)生的酵母菌庫,為研究酵母演化史提供了大量的素材。此外，酵母作為一種微生物與人類生活息息相關，人造酵母在生產(chǎn)藥物、生物能源、食物、生物材料等領域都可廣泛應用。

未來，協(xié)作組將會繼續(xù)完成剩余染色體的設計合成，然后將所有的人工設計合成的染色體放到同一個酵母細胞里面，實現(xiàn)基因組水平上完完全全的人造酵母。此外，還將會利用所設計的元件對人造酵母進行改造和篩選，進一步挖掘它的應用價值。