為當前無法治療的疾病提供研究模型
根據學術界的署名習慣,論文的第一作者是創新性科研成果中貢獻最大的直接執行者,通訊作者指科研成果的總體設計者和負責人。元英進此次在《科學》期刊上以通訊作者身份發表了2篇論文,而2篇論文的第一作者,分別是天津大學博士生90後的謝澤雄和1989年出生的吳毅,共同第一作者則是天津大學的80後教師李炳志。
謝澤雄在博士期間主要負責人工合成釀酒酵母基因組5號染色體的課題。Sc2.0基因組設計工作由美國約翰·霍普金斯大學完成,謝澤雄與團隊成員負責5號染色體的合成。他們發現,基於美方原始設計序列獲得的合成型酵母菌株存在著明顯的生長問題乃至無法存活。最終他們對5號染色體的設計重新修正,令研究『起死回生』。『只要我們堅持,在人工基因組合成領域,一定可以實現與美國的並跑乃至趕超。』謝澤雄說。
人工合成釀酒酵母10號染色體的負責人吳毅在大四被保送到了元英進教授課題組。據他介紹,在合成長達770kb(kb:千鹼基對)10號染色體的過程中,團隊創建了基因組缺陷靶點快速定位與精確修復方法,解決了全化學合成基因組導致細胞失活的難題,所得到的全合成酵母染色體具備完整的生命活性,能夠成功調控酵母的生長,並具備各種環境響應能力。此方法在化學合成基因組研究中具有普適性,有望顯著提昇人們對基因組結構和功能的認知。
經過5年的努力,他們的成果終於在《科學》得以呈現。謝澤雄以第一作者身份完成《完美設計合成Ⅴ號染色體及其環化表型研究》,吳毅成為《化學合成Ⅹ號染色體缺陷靶點定位與生長表征》的第一作者,這也是他們自本科以來發表的第一篇研究論文,他倆同時還是這次其他4篇《科學》文章的共同作者。
謝澤雄和吳毅的科研歷程始於2012年,那時天津大學開設了構建人工基因組(Build A Genome)本科生課程。本次發表在《科學》上以謝澤雄為第一作者的論文有93名作者參與,其中有60位是曾與他一同參加BAG課程的本科生和研究生同學。他們一邊進行理論學習,一邊『真刀真槍』做科研,創新能力得到增強。
謝澤雄的父母一直搞不懂兒子整天研究的是什麼。謝澤雄解釋:研究發現人類3號和5號染色體發生漂移和重排有可能誘發腎癌,我們通過化學再造基因,可使治療疾病成為可能。
不僅如此,團隊還利用化學合成的酵母5號染色體定制化建立了一組環形染色體模型,通過人工基因組中設計的特異性水印標簽實現對細胞分裂過程中染色體變化的追蹤和分析,為研究當前無法治療的環形染色體疾病、癌癥和衰老等發生機理和潛在治療手段提供了研究模型。這也是團隊繼續研究的方向。
《人民日報》( 2017年03月21日12版)