Завершено создание последней синтетической хромосомы дрожжей, открывая путь для биотехнологических прорывов

Исследователи из Университета Маккуори в составе международной команды достигли важной вехи в синтетической биологии, завершив создание последней хромосомы первого в мире синтетического генома дрожжей.

Это достижение знаменует завершение глобального проекта Sc2.0 по созданию первого синтетического эукариотического генома из Saccharomyces cerevisiae (пекарских дрожжей) и новой, не существующей в природе тРНК-неохромосомы.

Используя передовые методы редактирования генома, включая протокол CRISPR D-BUGS, команда выявила и исправила генетические ошибки, влиявшие на рост дрожжей. Эти изменения восстановили способность штамма расти на глицерине, ключевом источнике углерода, при повышенных температурах.

Прорыв, опубликованный на этой неделе в Nature Communications, демонстрирует, как можно проектировать, создавать и отлаживать инженерные хромосомы для получения более устойчивых организмов. Это может помочь обеспечить устойчивость цепочек поставок для производства продуктов питания и лекарств перед лицом изменения климата и будущих пандемий.

Ключевые достижения и выводы

• Завершение проекта: Создание хромосомы synXVI стало финальным элементом масштабной многолетней работы.
• Отладка генома: Исследователи обнаружили, что размещение генетических маркеров рядом с неопределенными областями генома случайно нарушало регуляцию работы важных генов. Это особенно затрагивало такие ключевые процессы, как метаболизм меди и деление клеток.
• Новые принципы дизайна: Это открытие устанавливает важные принципы проектирования для будущих проектов по инженерии генома, которые можно применять к другим организмам.
• Платформа для инженерии: Завершенный синтетический геном дрожжей представляет собой мощную платформу для конструирования биологических систем. Он включает функции, позволяющие генерировать генетическое разнообразие по запросу, что ускоряет разработку дрожжей с улучшенными свойствами для биотехнологий.

Перспективы и значение

• Биотехнологии: Открываются возможности для разработки более эффективных и устойчивых процессов биопроизводства — от создания фармацевтических препаратов до новых материалов.
• Инструментарий: Создание столь крупной синтетической хромосомы стало возможным благодаря роботизированным системам Австралийского геномного фонда (Australian Genome Foundry).
• Будущие проекты: Полученные знания и принципы будут полезны для будущих проектов в области синтетической биологии, включая потенциальные работы с геномами растений и млекопитающих.