研究组长：覃重军，研究员、实验室主任

主要研究方向及内容：近年来，以原核生物模式菌株大肠杆菌和真核生物模式菌株酿酒酵母为材料，开展合成生物学前沿探索研究，包括构建简约化基因组、重要功能基因群的模块化、发展合成生物学使能技术等，尤其是尝试结合经典分子生物学的“假说驱动”和合成生物学的“工程化设计与实施”的策略，回答一些重大的分子生物学基础科学问题，如染色体的复制、重组、分离、起源与进化等。

研究队伍：

工作人员：薛小莉（研究员）、钟莉（副研究员）、王韬（助理研究员）、姜鹏（助理研究员）

博士后：邵洋洋，何亭

研究生：鲁宁、张琪、邓伟钦、关昕、张琪、李妍妍、闫雪珊

年度研究进展

自然界的真核生物一般含多条线型结构的染色体，而原核生物一般仅含1条环型结构的染色体。我们前期工作通过多轮精准染色体融合将真核模式生物酿酒酵母的16条染色体融合为1条巨大的线型染色体，首次人工创建了单染色体真核细胞。在此基础上，我们将单条线型染色体的最后2个端粒去除，得到了环型单染色体的酵母细胞。单条巨大染色体的环化使得酿酒酵母细胞生长变慢，细胞形态异常，对DNA遗传毒性物质非常敏感，并且无法进行减数分裂产生后代。我们通过尝试强化表达酵母自身的或原核来源的拓扑异构酶系统等方式，得到了对DNA遗传毒性物质抗性大幅提高的菌株。此外，我们通过多轮复合诱变处理，得到了生长加快的不同突变体出发。我们通过基因组、转录组测序分析了环型单染色体酵母遗传改良菌株抗性提高、生长变快的可能机理及涉及的基因。酿酒酵母是研究高等生物染色体异常的重要模型，以上改良探索为真核染色体功能异常的研究提供新的材料和新思路。