我國科學(xué)家成功將從頭合成的大尺度DNA遞送至小鼠早期胚胎
新華社天津7月10日電（記者張建新、栗雅婷）近日，我國科研人員將從頭合成組裝的兆堿基尺度人類基因組DNA遞送至小鼠的早期胚胎，實(shí)現(xiàn)了大尺度人類DNA的精準(zhǔn)合成組裝與跨物種遞送。
據(jù)悉，該研究成果由合成生物技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、天津大學(xué)合成生物與生物制造學(xué)院元英進(jìn)院士團(tuán)隊(duì)取得，于7月10日在《自然-方法》刊發(fā)。
當(dāng)前，人類基因組的從頭設(shè)計(jì)與合成面臨兩大核心技術(shù)瓶頸：首先，人類基因組中超過50%的區(qū)域由高度復(fù)雜的重復(fù)序列構(gòu)成，其精確合成與準(zhǔn)確組裝存在顯著技術(shù)難題；其次，超大片段DNA的高效跨物種轉(zhuǎn)移尚未突破。這兩大技術(shù)瓶頸極大限制了合成基因組學(xué)在高等生物中的應(yīng)用與發(fā)展，本次研究成果在這兩個(gè)關(guān)鍵方面均取得了突破性進(jìn)展。
該研究針對人類Y染色體關(guān)鍵功能區(qū)——無精子癥因子a（AZFa），該區(qū)段的缺失會(huì)導(dǎo)致最嚴(yán)重的男性不育，通過手術(shù)獲得精子的概率幾乎為零。研究團(tuán)隊(duì)從小片段開始從頭合成組裝，實(shí)現(xiàn)了這一區(qū)段在釀酒酵母中的高效拼接，通過顯微注射技術(shù)，將合成基因組高效遞送至小鼠早期胚胎，首次觀察到合成基因組在早期胚胎四細(xì)胞階段啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的現(xiàn)象。
這項(xiàng)研究實(shí)現(xiàn)了兆堿基尺度人類基因組的從頭合成組裝、跨物種轉(zhuǎn)移與功能重塑。
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