解析基因组重排规律，助力新型微生物育种 | NSR

据悉，该研究团队通过人工基因组重排技术，诱导单倍体酵母产生海量基因组结构变异，进而探索变异规律。研究人员检测出在六条人工合成染色体中发生了26万种重排，这些重排事件在染色体上的分布存在特定的规律，具有稳定的重排热点和冷点。研究人员对此规律进行了深入探究，发现了基因重排发生的偏好性与特有规律。该研究展示了人工基因组重排技术作为定向基因组进化工具的独特能力，加速了遗传多样性产生过程，为培育高性能微生物种质提供了技术基础。此外，酵母基因组重排规律的解析为研究染色质结构对染色体重排的影响提供了机制性的见解，为系统地探索真核生物基因组动态进化提供了一种新的视角，并且为更高版本的基因组设计合成提供了理论参考。

染色体内和染色体间结构重排示意图。合成染色体菌株的结构变异细胞库中检测到超过26万个重排事件。

染色质可及性和空间接触概率对重排发生的组合效应。a.空间接触概率的热图。b.重排频次热图。c.合成染色体的三维结构图。d.多维度染色质结构对染色体重排影响的机制模型。

研究团队表示，该研究通过对酵母基因组的设计、合成以及重塑，加深了在全基因组水平理解遗传物质传递与调控的生物学机制，并为精准的从而帮助人类有目的地设计和改造生命体，实现预设功能，为培育高性能微生物种质提供基础。进一步揭示了基因组不同位点的重排受层级染色质结构的影响，助力新型微生物育种。