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邵洋洋:首例人造单染色体真核细胞,写下世界合成生物学新篇章

2019/03/14 DeepTech深科技
导读:人类能否创造生命?邵洋洋博士用最新的科研成果轰动了整个学术界。

本文转载自“DeepTech深科技”。


自上世纪50年代,沃森和克里克发现DNA双螺旋分子结构之后,使生命科学研究进入到分子遗传学和分子生物学时代,也被称为第一次生物科技革命。之后人类基因组计划的成功,标志着第二次生物科技革命的到来,我们因此能够大规模地“读取”遗传信息,并引领生命科学研究进入组学和系统生物学时代。

而21世纪新兴的合成生物学,是在系统生物学的基础上,结合工程学理念,采用基因合成、编辑、网络调控等新技术,来“书写”新的生命体,或者改变已有的生命体,这将使人类对生命本质的认识获得质的提升,从而引领了第三次生物科技革命。

合成生物学的出现和发展,使得操控或改造生物系统成为现实。合成生物学的颠覆性在于,人类将如同“造物主”一样,可以自行设计、合成DNA序列,去“书写”决定生命特征的基因,并使人类能够以“上帝视角”去了解生物的进化历程和结构机理。

人类能否创造生命?就从零开始创造生命而言,2010年5月,美国著名遗传学家Craig Venter创造出了第一个由合成的基因组控制的支原体细胞,引发全球关注。

2018年8月,邵洋洋博士以第一作者的身份,在澳门威尼斯人平台知名顶级期刊Nature上发表了题为 Creating a functional single- chromosome yeast的论文,她和她所在的中国科学院分子植物科学卓越创新中心覃重军研究团队从含有16条染色体的单倍体酿酒酵母细胞出发创建了世界首例仅含单条染色体的真核细胞,用最新的科研成果轰动了整个学术界。

邵洋洋博士所在团队的研究结果表明,酵母细胞的十六条染色体融合为一条后染色体的三维结构发生了巨变,但细胞的转录组和表型组却变化不大,这颠覆了染色体三维结构影响基因表达这一传统观念。这也是首次通过合成生物学的方法探索高等生物进化和染色体结构和功能的关系。不仅如此,十六条染色体逐步融合为一条过程中构建的一系列染色体数目依次减少的酵母菌无疑是研究端粒相关的衰老和癌症的珍贵材料。这项成果也标志着中国实现合成生物学里程碑式突破!

之后,邵洋洋博士又进一步将线形单染色体酿酒酵母的两个末端连接,创建了含有单个环形染色体的真核细胞SY15。该工作打破了自然界中原核生物通常含有单个环形结构染色体而真核生物通常含有多条线形结构染色体的自然界限。


(图片来源:邵洋洋)

邵洋洋于2017年获得中国科学院大学微生物学博士,并于2018年1月进入中科院上海生命科学研究院进行博士后研究。博士期间,邵洋洋跟随中科院上海植物生理生态研究所合成生物学重点实验室主任覃重军研究员,进行基因组大规模改造的新技术开发,并用合成生物学的方法探索真核生物进化与染色体结构和功能的关系研究。

在接受采访时,邵洋洋表示自己并不是学霸。由于从小父母工作忙,自己的成长环境相对宽松,所以她也就形成了一种自己一旦确立了兴趣就能够全心投入朝着理想目标前行的性格。而从高中起,邵洋洋就已经开始对生物产生了很大的兴趣。

邵洋洋的博士生导师覃重军研究员评价邵洋洋为有创造性、有责任心、有梦想的创新者。

谈到自己所做的科研工作,邵洋洋博士表示,所有科研工作者都希望自己的研究能为解决环境、疾病等问题做出切实的贡献,但是科学研究是一个相对漫长的过程,尤其是基础研究,更是存在很大的不确定性,也不能很快转化成应用。这就要求我们能够耐得住寂寞,脚踏实地地长期耕耘,为整个人类的认知,整个人类的健康添砖加瓦。

邵洋洋在颁奖典礼上的演讲

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