快速基因组演化方法改造酵母科学家们已经创造了一种加速制作面包和啤酒中使用的麦酵母Saccharomyces cerevisiae的基因组演化的新方法。这是为了开发一种可以按需转变的合成酵母菌株，使其特别适用于工业生物技术应用，如大规模生产用于治疗疟疾和结核病等疾病的高级药品。它还可能对未来的DNA研究产生重大影响。由曼彻斯特生物技术研究所的Patrick Cai教授领导，与中国科学院深圳高等技术研究所的戴俊彪教授合作，两篇相关论文将于2018年5月22日在《自然通讯》上发表。研究人员开发了一种“快速、高效和通用”的转变酵母的分子级方法，该方法称为SCRaMbLE（通过LoxP介导的合成染色体重排和修饰）。这一系统允许研究人员对基因组进行“重新洗牌”，并定制新的酵母菌株，可以按需相互重组，生成以前在自然界中未发现过的新基因组组合。酵母是一个非常娴熟的生物体，在生物学意义上，人类和酵母在基因构成上有很多相似之处。通过从头开始重建酵母基因组有助于我们更好地理解人类生命的基础。Cai教授解释道：“本质上我们可以加快工程周期。通常需要数年的时间来优化工业用途的酵母菌株，但使用SCRaMbLE只需要两到三天。当您将工程与演化相结合时，您手中就拥有了一个非常强大的工具。”SCRaMBLE系统不仅允许研究人员将途径整合到合成酵母基因组中，而且酵母本身也可以在应激条件下演化成为更好的宿主，为其演化、适应挑战并在极端条件下表现提供了独特机会，例如极端温度和有毒环境。这使其在工业生物技术应用中尤为具有吸引力，例如用于生产高级药物。这对于未来DNA研究和大规模生产新药以治疗疟疾和结核病等疾病可能具有巨大的影响。 Cai教授表示：“工业生物技术中最激动人心的发展之一是合成生物学和代谢工程之间的协同效应，这使得我们能够生产燃料、新药以及高价值化学品、营养补充剂、抗肿瘤分子和抗生素。我希望我们在这里开发的技术将在加速这些重要产品的生物制造过程方面起到一定作用。” 工业生物技术是曼彻斯特大学的研究焦点之一——这些焦点是开创性的发现、跨学科合作和跨部门合作的示例，它们正在解决一些地球面临的最大问题。 #研究焦点论文‘通过体外和体内合成基因组SCRaMbLE-in方法快速途径原型制作和工程化’将在《自然通讯》上发表—DOI:10.1038/s41467-018-04254-0’ ； ‘通过ReSCuES识别和表征SCRaMbLE合成酵母’ 将在自然通讯上发表-DOI:10.1038/s41467-017-00806-y” 继续阅读”
