伊利诺伊大学新研究加强酵母的全基因组编辑
伊利诺伊大学香槟分校赵惠民研究组在《自然-通讯》上发文称，他们成功整合了标准化遗传组分、定制基因组编辑工具和大规模自动化分子生物学实验这几项尖端技术，大大提高对酵母的利用能力，这将为生产新型酵母菌株用于工业生产、探索复杂的酵母基因组提供了可能。
酵母以前被用于酿造啤酒和发酵面包，现在被用于合成生物燃料和进行重要的生物医学研究，但是如今人类探索和影响其基因组活性的能力已经略显滞后。研究者表示，这项工作的目标是要为酵母开发一个基因组规模的工程工具，因为传统的代谢工程仅集中在几个基因上，而现有的基因组工程工具只适用于细菌，并不适用于酵母。研究创新地结合了合成生物学概念、部件的模块化，以及机器人集成系统来实现高通量。酵母具有分隔的细胞结构和控制其基因活性的复杂机制，因此酵母基因组功能的研究也是生物医学研究的关键。但人们对这些复杂系统的理解还有限，酵母大约有6000种基因，人类已知功能的还不足1000种。
该小组通过创建cDNA文库，从面包酵母基因组中收集了超过90％的基因，排列定制DNA片段，使每个基因在一个版本中活跃增强，而在另一个版本中活性降低。他们还利用CRISPR-Cas系统对酵母基因组进行精确切割，插入标准化遗传基因。CRISPR系统使基因修饰率由原来的1%上升到了70%。将基因活性部位高效整合到基因组中，随机产生许多不同的酵母菌株，每种酵母菌株具有其独特的一组修饰，再人工选择所需性状的菌株。而这个选择过程得到了伊利诺伊先进生物制造平台（IllinoisBiological Foundry for Advanced Biomanufacturing , iBioFAB）的帮助，iBioFAB以自动化方式执行机器人系统，选择潜在的酵母菌株，大大加快了工作速率，同时创建和测试了许多独特的菌株。在伊利诺伊州高性能生物计算组（HighPerformance Biological Computing Group at Illinois）的支持下，研究者分析了最有潜力的酵母菌株的修饰基因组，确定了改变活性促成所需性状的基因组合，其中一些基因的功能是以往未知的，说明该技术能够帮助发现新的生物学知识。
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