BGI: el proyecto internacional Sc2.0 está en camino de construir el primer genoma de levadura sintético del mundo

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SHENZHEN, China, 10 de marzo de 2017 /PRNewswire/ -- Un equipo del Synthetic Yeast Genome Project (proyecto Sc2.0) han anunciado la finalización del nuevo rediseño y síntesis de cinco cromosomas más de Saccharomyces cerevisiae; cromosomas II, V, VI, X y XII. Los investigadores también realizaron un profundo análisis multidimensional sobre la cepa de levadura y confirmaron que el fenotipo de la cepa de levadura sintética es consistente para el tipo salvaje. El equipo de investigación BGI ("BGI"), uno de los participantes de China, ha llevado el rediseño completo y la síntesis del cromosoma II que es 770 kilobase par largo y lo transformó en una célula de levadura, dando por resultado una variedad sintética que es coherente para el tipo salvaje en términos de viabilidad. El estudio completo se publicará como portada el 9 de marzo en la edición especial de Science.

Tras el avance de trabajo con la síntesis del genoma Mycoplasma en 2010, el proyecto de Sc2.0 es otro notable proyecto de investigación genómica sintética. El proyecto Sc2.0 está formado por un consorcio de una docena de laboratorios de levaduras líderes de Estados Unidos, Reino Unido, China, Francia, Singapur y Australia y ha fijado la ambiciosa tarea de producir el primer genoma sintético de la levadura (16 cromosomas ~14 Mbp) para 2018. Con el apoyo del National High Technology Research and Development Program (programa "863") de China, los científicos chinos han hecho una contribución clave para el proyecto y vienen de tres instituciones líderes chinas: BGI, Universidad de Tianjin y Universidad de Tsinghua. El iniciador y el líder del proyecto Sc2.0, el profesor Jef D. Boeke, declaró: "trabajar con nuestros colegas chinos en BGI, Tianjin y Tsinghua, ha sido transformador para el proyecto Sc2.0. Los recursos que se pueden comprar para llevar este amplio y complejo proyecto en términos de otorgar soporte, instalaciones de vanguardia y sobre todo, capital humano en la forma de algunos de los científicos más innovadores en Sc2.0, son simplemente increíble".

BGI, un miembro del equipo chino, ha liderado el rediseño completo y la síntesis del cromosoma II (770 Kb en longitud). La tensión resultante muestra una viabilidad muy similar a la cepa de tipo salvaje. El equipo BGI aplicó un enfoque de "Trans-ómicas" para identificar la correlación genotipo-fenotipo de la cepa de levadura sintética a nivel fenotípico, genómico, transcriptómico, proteómico y metabolómico. Yue Shen, el primer autor del documento synII y el director de la Genome Synthesis and Editing Platform de China National GeneBank, dijo: "El proyecto Sc2.0 no sólo promueve el rápido desarrollo de la tecnología, sino también nos brinda la oportunidad de colaborar con equipos internacionales líderes para aprender y dominar la tecnología de la síntesis del genoma juntos. Ahora tenemos una comprensión más profunda de la levadura del organismo modelo, que nos ayudará a explorar sus potenciales en aplicaciones industriales".

El equipo también colaboró con la Universidad de Edimburgo en la prueba de función fisiológica incluyendo división y replicación celular. Los resultados indican que el genoma artificial S. cerevisiae es altamente modificable y tiene gran flexibilidad para adición de elemento de ADN y eliminación. Este éxito en reingeniería del genoma eucariota S. cerevisiae es otro hito en el camino hacia la creación de vida sintética, después de la terminación del genoma procariota sintético. Co-autor del documento synII y líder del equipo de la Universidad de Edimburgo, el Dr Yizhi Cai, añadió: "Esto es un hito importante en biotecnología y biología sintética. Realmente demuestra nuestra excelencia en ingeniería de biología a nivel de cromosoma, y no sería posible sin la gran colaboración entre nuestros equipos internacionales de Sc2.0. Espero con interés continuar trabajando con este equipo increíble para completar el genoma de levadura sintética completo en los años venideros".

En 2014, el primero de 16 cromosomas fueron sintetizados (synIII) marcando un importante primer paso. El siguiente paso requiere una misión internacional para sintetizar colaborativamente los 15 cromosomas que son necesarios para generar el primer genoma sintético de la levadura. Este proyecto Sc2.0 internacional acaba de tener un hito importante. El equipo de Sc2.0 de colaboradores científicos cree que, mediante reingeniería del genoma S. cerevisiae, pueden obtener una comprensión más profunda de los mecanismos biológicos y las respuestas de los organismos y su adaptabilidad a y proceso evolutivo en distintos ambientes. Esperan que el resultado del proyecto Sc2.0 ayude al mundo a resolver grandes retos relacionados con la salud, alimentos, energía y medio ambiente.

Al parecer, este avance es una gran inspiración para los equipos internacionales. Demuestra una vez más la fuerza de la colaboración internacional en el megaproyecto científico: integración de recursos y especialidad que facilita la realización de misiones imposibles. Como autor del documento synII, cofundador y presidente de BGI, el profesor Huanming Yang llegó a la conclusión: "Los avances en este proyecto en los últimos años demuestran la importancia de la cooperación internacional en ciencia. Este proyecto internacional proporciona a nuestro equipo joven con una gran y única oportunidad para mejorar y adquirir la visión sobre el desarrollo de este campo y el espíritu de colaboración internacional".