天津北方網訊：在常人看來，酵母只是用來釀酒、做面包和生產乙醇，但在天津大學元英進教授帶領的合成生物學研究團隊手中，酵母不僅可以成為β－胡蘿卜素的原材料抗擊癌癥，預防心血管、白內障等多種疾病，還能高產、高耐受，具有工業應用潛力。

　　2018年5月，天津大學元英進教授帶領的合成生物學團隊首次利用精確控制基因組重排技術，培養出了能幾何級生長的“超級酵母菌”。該成果填補了國內基因組結構變異的技術空白，提高了細胞工廠生產效率。該研究成果的三篇相關論文在《自然通訊》期刊同期發表。

　　“超級酵母”是酵母菌經過基因重排培養而來，這是繼人工合成酵母染色體打破非生命物質和生命物質界限後，中國科學家在“設計生命、再造生命、重塑生命”進程中的又一重大技術進展。

　　天津大學科研團隊研究出能夠精准控制基因重排的方法，使作為研究對象的合成型酵母菌，在有限時間內產生幾何級增長的基因組變異，驅動其快速進化生長。

　　為了能夠精准調控合成型酵母基因組重排過程，天大的科研人員發現，在半乳糖和雌激素的互相作用下，通過使用這一精准控制技術對合成型酵母基因組進行多輪迭代重排，酵母種類多樣性得到了極大豐富。科研人員從中篩選出大量高產β－胡蘿卜素的菌株，經過5輪迭代基因組重排，合成型酵母菌中β－胡蘿卜素產量提昇了38．8倍。

　　在此基礎上，研究人員還分別通過雜合二倍體基因組重排和跨物種基因組重排，獲得了可以在42攝氏度溫度下生長加快的菌株和咖啡因耐受性明顯增強的酵母菌株。英國帝國理工大學的研究者們也利用天津大學合成型5號染色體的酵母菌進行基因組重排，實現底盤細胞的快速進化，顯著提昇了酵母紫色杆菌素合成能力和五碳糖代謝利用能力。

　　這一研究未來對提昇能源醫藥化學品的生產合成，對於工業菌株進化和功能知識發現具有重要意義。該研究還得到國家自然科學基金委、科技部973計劃以及國際合作項目的支持。（津雲新聞編輯李松達）