綜合外媒報導,澳洲麥覺理大學(Macquarie University)領導的國際研究團隊近日在合成生物學領域取得重大突破,成功組裝出酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)的第16條染色體,成為全球首個完整的真核生物合成基因體。此一成就為基因組工程開創新契機,為因應氣候變遷與疾病挑戰提供嶄新可能。
科學界過去已成功合成較簡單的細菌基因體,但此次研究則是首度在較為複雜的真核生物上完成基因組合成,代表合成生物學的重大突破。領導研究的麥覺理大學分子微生物學家普利托里厄斯(Sakkie Pretorius)表示,這項成果是科學家多年來努力的最後一塊拼圖,證明基因組合成技術已達成熟階段。
研究團隊將第16條染色體(命名為SynXVI)的組裝過程比喻為軟體除錯,透過CRISPR等基因編輯技術,反覆調整與修正,以確保其功能正常。其中一項關鍵突破,是讓酵母菌能夠在高溫環境下有效利用甘油作為能量來源,顯示該技術有望提升微生物的環境適應力,未來或可應用於工業發酵與永續生物製造。
麥覺理大學合成生物學家古爾德(Hugh Goold)指出,研究過程中發現遺傳標記的位置會顯著影響細胞行為,若標記位置不當,可能干擾必需基因表現,進而影響細胞正常運作。經過精密調整,團隊最終成功克服此一技術挑戰,順利完成完整基因組的合成。麥覺理大學合成生物學家洛倫特(Briardo Llorente)表示,這次成果為發展高效永續的生物製造系統鋪路,未來可望催生具更高環境適應性與生產力的新型生物體。
此外,澳洲基因體工廠(Australian Genome Foundry)所提供的機器人技術,在此次研究中發揮關鍵作用,大幅提升基因編輯的精確度與效率。這項突破性的研究已刊登於《自然通訊》(Nature Communications),不僅標誌著合成生物學的重要里程碑,亦為基因組工程在農業、醫藥與材料科學等領域的應用奠定基礎。


