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近日，由诺丁汉大学和伦敦帝国理工学院领导的英国科学家团队已经完成了一项人工合成染色体的构建，并将研究结果发表于《Cell Genomics》。该研究是“人工合成酵母基因组计划”的一部分，该计划也是合成生物学有史以来***大的国际研究项目。
这项名为“Sc2.0”的合作项目历时15年，由来自世界各地（英国、美国、中国、新加坡、英国、法国和澳大利亚）研究团队的共同合作，参与酵母的所有染色体的人工合成。除了英国团队外，其他团队还发布了另外的9篇论文，描述了他们的合成染色体。这项有史以来***大的合成基因组计划预计将于明年***终完成。
这项工作***构建了真核生物的合成基因组，真核生物是一种有细胞核的生物体，例如动物、植物和真菌。酵母是该项目选择的生物体，它具有相对紧凑的基因组，使研究人员能够在酵母细胞内构建合成染色体。
人类在使用酵母方面有着悠久的历史，几千年来，我们在烘焙和酿造中广泛使用酵母。同时，酵母还可用于化学品生产，并作为研究人类细胞工作模式的模型生物体。这意味着我们对酵母遗传学的了解比其他任何生物体都要多，也让它成为了本项研究合适的研究对象。
由诺丁汉大学的Ben Blount博士和伦敦帝国理工学院的Tom Ellis教授领导的英国团队现已报告完成了他们的染色体，即合成XI染色体。构建染色体的项目花费了10年时间，构建的DNA序列由大约660,000个碱基对组成，这些碱基对是构成DNA代码的基础单位。合成染色体经过复杂的调试后可以与天然细胞以相同的适应水平生长。合成基因组不仅可以帮助科学家了解基因组的功能，还拥有许多潜在应用。
“Sc2.0”合成基因组不是对自然基因组的直接复制，而是赋予它们自然细胞不具备的新能力。其中一项功能使细胞可以重组其基因内容，从而创造出数百万个具有不同特征的细胞。然后，科学家们可以挑选出具有改进特性的个体，在医学、生物能源和生物技术领域进行广泛的应用，这个过程无异于一场超级进化。
该团队还表明，合成染色体可以用作对染色体外环状DNA（eccDNAs）的研究。越来越多的研究人员认为染色体外环状DNA是导致衰老和许多癌症（包括胶质母细胞瘤脑肿瘤）恶性生长和化疗耐药性的原因。
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