试管中的合成染色体艺术图。图片来源：美国南加州大学
科技日报记者 张梦然
美国南加州大学研究人员发明的一项突破性新技术，或将彻底改变合成生物学领域。该方法被称为克隆重编程和组装平铺天然基因组DNA（CReATiNG），为构建合成染色体提供了一种更简单且更具成本效益的方法。它可显著推进基因工程，并推动医学、生物技术、生物燃料生产甚至太空探索领域的进步。研究成果20日发表在《自然·通讯》杂志上。
CReATiNG的工作原理是克隆和重组酵母的天然DNA片段，使科学家能够创造出可取代细胞中天然对应染色体的合成染色体。这项创新技术使研究人员能够组合不同酵母菌株和物种之间的染色体，改变染色体结构，并同时删除多个基因。
CReATiNG提供了使用天然DNA片段作为组装整个染色体的机会。该方法显著降低了成本和技术障碍，能提高药品和生物燃料的生产效率，帮助开发癌症等重疾的细胞疗法，并为环境生物修复方法铺平道路。
该方法还能帮助人类在太空或其他恶劣环境中长期生存，人们未来可利用CReATiNG开发能在空间站中繁衍生息的微生物或植物。
研究人员表示，这项研究最引人注目之处是重新排列酵母菌中的染色体片段并改变其生长速度，凸显了遗传结构对生物功能的深远影响。
总编辑圈点
合成生物学现已成为科学家控制活细胞（例如酵母和细菌）的一种方式。人们可以借此更好地了解活细胞工作原理，并用它们开发对人类有用的化合物，譬如新药。本文的成果是对现有技术的重大改进。通过CReATiNG，科学家以之前认为不可能的复杂方式，对生物体进行基因重编程。这为合成生物学开辟了一个有无限潜力的世界，增强了人们对生命的基本理解，并为突破性的应用铺平了道路。