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2023年11月8日,Sc2.0项目领导者纽约大学Jef D. Boeke教授团队在期刊Cell发表了题为Debugging and consolidating multiple synthetic chromosomes reveals combinatorial genetic interactions的研究论文,宣布已成功合成酿酒酵母的全部16条染色体(编号为synI到synXVI),并分别创建了16种包含不同合成染色体组合的单倍体酵母菌株,即每个酵母拥有15条天然染色体和1条人工合成的染色体。该成果标志着Sc2.0在人造真核生物生命体研究上的又一里程碑,下一步挑战则是将全部合成染色体组合在一起形成一个全人工的新细胞。
研究利用”内重复交叉“巩固合成染色体,本质上是利用了自然界中的遗传重组规律,即将上述含有单个不同合成染色体的酵母细胞进行杂交,然后在后代中筛选出遗传了两条合成染色体的酵母。经重复交叉获得了含有6.5个人工合成染色体的酵母菌株,他们将该酵母称为syn6.5,其中0.5为synIX号染色体的右臂。在这一过程中,研究团队还利用CRISPR定向双等位基因URA3辅助基因组扫描,以精准定位合成染色体上由特定设计修饰引起的“缺陷”(被称之为bug)。最后,为了加快整合,研究团队采用了染色体替换的方法将最大的一条染色体(synIV)整合进syn6.5细胞中,从而获得了基因组中包含超过50%的人造基因的酵母细胞,称为syn7.5。与Sc2.0项目的其他合成染色体相比,tRNA新染色体在酵母基因组中没有天然的对应模板,因此它是一个完全新设计和构建的人造染色体。