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金唯智助力天津大学科学家在人工合成生命领域取得重大进展



2017年3月10日,天津大学元英进教授团队在国际顶级期刊《科学》上发表了2篇研究长文,公布了在真核生物基因设计与化学合成方面取得的重大突破。团队完成了真核生物酿酒酵母2条染色体(synV、synX)的设计与化学合成,极大地推动了国际酿酒基因组合成计划(Sc 2.0计划)的进展。作为合成生物学的行业领导者,金唯智以科学严谨、服务卓越的理念,积极地为该项目科学家提供了高质量、高速度的基因测序、引物合成、基因合成等产品和服务,再次参与见证了合成生物学的突破性进展。

目前,很多生物体的完整序列信息已经可以通过测序得到,然而想要最终实现对生命的“解密”和“调控”还需要人工合成基因组的帮助。基因组设计与合成技术,是对基因组进行全新的设计和从头构建,有助于实现按需塑造生命,打破非生命物质和生命的界限。

▍病毒基因合成

2009年,金唯智开始提供基因合成服务,并很快在病毒关键基因合成领域积累了丰富的经验,在国内率先完成H7N9病毒、埃博拉病毒和寨卡病毒的关键基因合成,为重大传染病的紧急应对提供了重要的研究基础。

2013年,针对H7N9禽流感病毒感染人的跨宿主传播机制,中科院高福研究员率领的联合应急攻关团队对其进行了深入研究并与取得了新突破,阐明了H7N9禽流感病毒感染人的原因,为H7N9病毒再发和新型流感暴发的防控策略提供了重要的理论基础。研究成果随后发表在发表在美国《科学》杂志上。

“金唯智与我们中科院和国家疾控中心经常合作,技术和服务精准、高效,我们非常认可,这也是这次选择金唯智的原因”,论文第一作者施一说到,“金唯智仅用4天时间,就帮我们完成了H7N9禽流感病毒的关键基因合成,为我们后续的研究打下了坚实重要的基础,并为我们赢得了宝贵的时间。”

▍ 真核生物基因组合成

“如果说病毒基因组的合成开启了基因组化学合成研究,那么原核生物和真核生物基因组合成研究的不断突破,则初步实现了化学全合成基因组对单细胞原核生物和真核生物的生命调控。”元英进教授在接受记者采访时讲到。

基因编辑2

酿酒酵母基因组结构3D示意图

金色部分为已经实现人工合成的染色体,白色部分为野生型染色体。

本期Science专刊报道的酵母菌合成最新研究进展,被认为是继2010年合成原核生物染色体之后的又一里程碑式突破,有望开启人类“设计生命、再造生命和重塑生命”的新纪元。金唯智和元英进教授团队的合作始于2012年,起初主要是引物合成,随后扩展到了Sanger测序和基因合成等服务。从北京实验室的城际高铁人工派送,到天津武清建设实验室就近服务,金唯智始终恪守次日交付的承诺,高效率、高质量的完成研究团队的服务需求。

▍ 金唯智基因组合成成就

世界首例人类线粒体基因组的合成,~16.5kb

针对芯片合成引物具有较高突变率的技术难点,金唯智利用高效突变筛选技术,成功获得了高保真的基因组片段。然后将其组装成环形的人类线粒体基因组,并设计了新的大肠杆菌BAC-终止子系统,避免了线粒体基因组在大肠杆菌宿主中的转座子效应,最终组装完成了完整的人类线粒体基因组。

世界首例叶绿体基因组的合成,~72kb

金唯智成功合成了青绿藻Ostreococcustauri (O.tauri, Prasinophyceae)叶绿体基因组。首先在DNA微芯片上合成了一套O.tauri叶绿体基因组组成片段,接着这些片段被组装、拼接至改造过的载体中以获得完整的O.tauri叶绿体基因组。

▍质量和时间的持续提升

“质量和时间是目前基因组学服务的两条生命线,金唯智的所有的研发创新和战略布局都是为了给客户最高效、最可靠的服务和体验。” 金唯智中国区总经理葛毅谈到公司发展时,如是说。

  • 2016年,金唯智全面启用CLIMS4.0智能化基因生物信息云平台,并进一步优化的实验流程管理,为客户提供最快速的高质量测序和合成服务。
  • 2017年,金唯智建立广州公司,为华南地区客户提供快捷交付的基因测序和引物合成服务。