2010年，美国文特尔研究所从数字化的基因组信息开始，设计、合成和组装了一个1.08 兆碱基对的支原体基因组，将其移植进一个山羊支原体受体细胞，从而创造了一个仅由合成染色体控制的新的支原体细胞——“辛西娅”（Synthia）。新细胞内仅有的DNA是所设计合成的DNA序列，具有所预期的表型性质，有连续自我复制的能力。

    但是支原体是原核生物，而酵母属于更高级的真核生物。美国约翰斯•霍普金斯大学医学院等机构的研究人员首次成功合成了酵母的部分基因组，标志着人工合成生物基因组的研究又迈出了重要步伐。

    研究人员确认了三条合成原则，首先必须可以产生野生表型并适应生存；其次应该缺乏失稳因素如tRNA基因和转座子；最后生成的酵母应该具有遗传可塑性，以便适应未来的研究。据此，研究人员选择设计染色体IX右臂（IXR），IXR在基因组中是最小的染色体臂，具有很多基因成分的特征，对于研究非常容易获得。研究人员对酵母的两个染色体片段进行改造，删去了其中重复的部分基因序列，尔后添加一些人工合成的基因序列，经人工改造的基因序列约占整个酵母基因组的1%。在完成染色体的设计和构建后，合成序列替换野生序列的arm-swap菌株产生了。合成的IXR染色体在圆形细菌人工染色体载体中克隆，包括酵母和细菌繁殖所必须的所有序列。研究人员在人工基因组中设计了一种“混杂”系统，这种系统可通过激活相应的酶来开启，系统开启后可以删除某些基因或重新安排基因序列，酵母亦随之发生相应的变异。根据设计原则首先检测了六种不同生长条件下的菌落尺寸和形态学，发现适应性上的缺陷很轻微。酵母在接纳如此“加工”的基因组后，仍能正常存活，未出现明显异常。

    这是一项开创性的研究，首次人工合成了酵母的部分基因组，并且采用了一种全新的方法，为未来研究提供了新的手段。（编译：马驰）

参考文献：《Nature》2011;477:471-476