华大基因Genome Research发表新成果

人工设计、合成和改造酵母染色体，是基因工程领域的热点研究方向。人们为此开发了许多实用工具，SCRaMbLE系统（Synthetic chromosome rearrangement and modification by loxP-mediated evolution）就是其中之一。该系统主要是通过重组酶位点的重排，获得不同组合的基因组多样性。

华大基因、Johns Hopkins大学和纽约大学的研究人员日前证实，SCRaMbLE能够在酵母人工染色体中有效生成指定组合的随机突变。这项研究发表在十二月十一日的Genome Research杂志上，文章的通讯作者是华大基因的杨焕明院士、Johns Hopkins大学的Joel S. Bader和纽约大学的Jef D. Boeke。

研究人员将SCRaMbLE用于酵母人工染色体臂synIXR（43个重组酶位点），并通过计算预测基因组的重组序列。随后他们对64个synIXR SCRaMbLE菌株进行深度测序，揭示了156个删除、89个倒置，95个重复和55个其他复杂重排。每个SCRaMbLE菌株都是独一无二的，说明SCRaMbLE有能力探索基因组的多样化空间。

研究显示，酵母基因组的重排只发生在人为设计的loxPsym位点。人工基因组区域、非人工基因组区域和线粒体基因组都没有明显的异常重排或者突变。研究指出，SCRaMbLE可以进一步扩大规模。同时介导多个合成染色体的进化。

作者简介：

杨焕明院士，华大基因主席、华大基因学院院长。他和他的团队为“人类基因组计划”、“人类单体型图计划”、 “千人基因组计划”等国际合作的基因组计划，以及第一个亚洲人基因组、人类泛基因组学、古人类基因组、肠道Meta基因组、癌症基因组、外显子组和甲基化组的研究做出了重大贡献。华大基因至今已经在《自然》系列、《科学》、《细胞》等杂志上发表了多篇有影响力的研究成果，包括水稻、土豆、玉米、木豆、大豆、黄瓜、白菜、家鸡、家蚕、大熊猫、蚂蚁、裸鼠、食蟹猴及中国恒河猴、中国仓鼠卵巢细胞系、SARS病毒、德国致病性大肠杆菌、猪蛔虫、谷子、番茄、癌症单细胞等多种生物基因组。