La depuración y consolidación de múltiples cromosomas sintéticos revela interacciones genéticas combinatorias

Área de la Ciencia:

• Biología sintética
• La genómica
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• El proyecto Sc2.0 tiene como objetivo construir un genoma sintético de eucariotas.
• Se han ensamblado con éxito cromosomas sintéticos individuales.

Objetivo del estudio:

• Para consolidar varios cromosomas sintéticos en una sola cepa.
• Para investigar la organización del genoma en 3D y transcribir los perfiles de las isoformas.
• Desarrollar y aplicar un método para la cartografía de las variantes fenotípicas.

Principales métodos:

• Intercruzamiento de la duplicación endoreduplicada con las cintas de expresión de ARNt.
• Hi-C y secuenciación directa de ARN de larga lectura.
• Escaneo del genoma dirigido por CRISPR con ayuda de URA3 (CRISPR D-BUGS).
• La sustitución cromosómica.

Principales resultados:

• Se generó una cepa con 6,5 cromosomas sintéticos.
• Se analizaron la organización cromosómica 3D y las isoformas de transcripción.
• CRISPR D-BUGS mapeó con éxito una modificación en SynII.
• Se identificó una interacción entre synIII, synX, la regulación transcripcional, el metabolismo del inositol y la abundancia de tRNA.
• Más del 50% del genoma Sc2.0 se consolidó en una cepa mediante la sustitución cromosómica.

Conclusiones:

• La consolidación de cromosomas sintéticos es factible y avanza en la construcción de genomas sintéticos.
• CRISPR D-BUGS es una herramienta efectiva para mapear las variantes fenotípicas.
• Se descubrieron nuevas interacciones genéticas que influyen en el metabolismo y la expresión génica.
• La sustitución cromosómica acelera el proceso de consolidación para la ingeniería genómica a gran escala.