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(xué)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(biāo)志著中國的基因組設(shè)計合成能力達到了前所未有的高度。

深圳市委常委、常務(wù)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(fù)責(zé)人相艷，華大基因股份有限公司首席商務(wù)官王洪琦，深圳國家基因庫合成與編輯平臺負(fù)責(zé)人沈玥，清華大學(xué)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(xué)領(lǐng)域的又一重大標(biāo)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(gòu)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(shè)計與全合成。

楊煥明認(rèn)為，該項目重大成果的發(fā)布在生命科學(xué)史上具有里程碑式意義。首先，從認(rèn)識自然到根據(jù)自然的規(guī)律重新設(shè)計自然，從基因組的閱讀、解讀到重新設(shè)計，即在基因組的編寫上，此項目是人類認(rèn)識自然的歷史上的一個重大突破；其次，盡管酵母只是單細(xì)胞的生物，植物和人類的基因是多細(xì)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(shè)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(yuǎn)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(xué)是國家基因庫構(gòu)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(biāo)志性成果和重要突破，為“基因組合成2020計劃”重大目標(biāo)的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。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(chǔ)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(xué)項目進展，持續(xù)保持深圳在生命科學(xué)領(lǐng)域的全球引領(lǐng)性地位。

人造酵母可廣泛應(yīng)用多領(lǐng)域

據(jù)悉，Sc2.0項目的實施，推動了整個領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，也提升了大眾對酵母和基因組的認(rèn)知，讓人們更加透徹地了解機體的生物學(xué)機制、生物學(xué)反應(yīng)、對各種環(huán)境的適應(yīng)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(xué)理論上來看,人工設(shè)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(guān)，人造酵母在生產(chǎn)藥物、生物能源、食物、生物材料等領(lǐng)域都可廣泛應(yīng)用。

未來，協(xié)作組將會繼續(xù)完成剩余染色體的設(shè)計合成，然后將所有的人工設(shè)計合成的染色體放到同一個酵母細(xì)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(shè)計的元件對人造酵母進行改造和篩選，進一步挖掘它的應(yīng)用價值。