【本報訊】 日前，天津大學元英進教授帶領的合成生物學研究團隊在《自然‧通訊》期刊同期發表3篇研究長文，介紹了精確控制基因組重排技術等研究成果。該成果填補了基因組結構變異的技術空白，提高了細胞工廠的生產效率，將加速對微生物進化等的認識更新。這是繼人工合成酵母染色體打破非生命物質和生命物質界限後，「設計生命、再造生命、重塑生命」進程中的又一重大技術進展，開啟了合成生物學研究中基因組重排這一全新研究領域。

  這3篇論文分別是天津大學合成生物學團隊的賈斌與吳毅等人的《精確控制合成型單倍體和二倍體酵母基因組重排》；天津大學合成生物學團隊的吳毅與朱瑞瑩等人完成的《體外DNA重排》；美國紐約大學沈麥克與天津大學合成生物學團隊的吳毅等人完成的《雜合二倍體與跨物種基因組重排》。

  在生命科學領域，科學家開發出多種遺傳變異技術，來獲取多樣的DNA，從而為獲取多樣的生物特徵提供原料。然而以前的DNA變異技術大多只針對基因層面進行小規模改造，在更加複雜的基因組結構變異層面的人工構建技術仍具有挑戰性。

  天津大學科研團隊瞄準這一難題，研究出能夠精準控制基因重排的方法，使作為研究對象的微生物—酵母菌，在有限時間內產生幾何級增長的基因組變異，驅動其快速進化。他們還開創多種方法使變異後的酵母菌株具備穩定的生物活性，並作為細胞工廠來高效率產出β-胡蘿蔔素。

  釀酒酵母是生物學研究中的模式真核單細胞生物。元英進表示，化學合成酵母一方面可幫助人類更深刻地理解一些基礎生物學的問題，另一方面可通過基因組重排系統，實現快速進化，得到在醫藥、能源、環境、農業、工業等領域有重要應用潛力的菌株。