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覃重军:化繁为简 重造生命
发布时间:2019-11-12 来源:分子植物卓越中心 【字号:  
[video:单染色体真核细胞1920有字幕]

  覃重军主要从事合成微生物、药物生物制造等方面的研究,在国内外发表论文80余篇,包括Nature, Nature Protocols等国际重要刊物。在国际上首次人工创建了自然界不存在的简约化的生命——仅含单条染色体的真核细胞,这是继上世纪六十年代人工合成结晶牛胰岛素和tRNA之后,中国学者再一次利用合成科学策略,去回答生命科学领域的重大的基础问题,为人类对生命本质的研究开辟了新方向。该成果获得“天美国际官网改革开放四十年40项标志性科研成果”、2018年度“中国科学十大进展”、2018年度“中国生命科学十大进展”等多个重要奖项。利用基因组工程创建了抗寄生虫药物多拉菌素等工业生产菌株,打破了国外垄断,实现产值约7.8亿元,获上海市技术发明二等奖。

  覃重军的主要科研成绩介绍如下:

  一. 创建首例单条染色体真核细胞

  真核生物包括人类、动物、植物、真菌和酵母等,真核细胞一般含有多条线型染色体,如人有46条、小鼠40条、果蝇8条、水稻24条等。覃重军研究组以天然含有16条染色体的真核生物酿酒酵母单倍体细胞为研究材料,采用合成生物学“工程化”方法和高效使能技术,在国际上首次人工创建了自然界不存在的简约化的生命——仅含单条染色体的真核细胞,打破了真核生物通常含有多条染色体这一自然界限。通过合作,对单染色体酵母进行了全面的表征工作,揭示了染色体三维结构与实现细胞生命功能的全新关系。国际首例人造单染色体真核细胞是合成生物学领域的里程碑式的重大科技突破,标志着中国的“人工生命”研究在国际上从跟跑到领跑。相关研究成果于2018年8月2日发表在《自然》(Nature,2018,560:331-335)上。该研究成果被Nature、Cell等杂志发表专文高度评价、被F1000prime推荐等,认为“这篇文章代表了染色体核型工程的一个真正的里程碑”。

  “创造出首例人造单染色体真核细胞” 入选“天美国际官网改革开放四十年40项标志性科研成果”,参展中宣部“中国改革开放40周年大型展览”,CCTV“科技盛典”2018年度科技创新人物,获得2018年度 “中国科学十大进展”,2018年两院院士评选“中国十大科技进展新闻”,2018年度“中国生命科学十大进展”等多个重要奖项。

  二. 基因组工程改良抗寄生虫药物产生菌关键技术及其产业化

  阿维菌素(2015年获诺贝尔生理学或医学奖)是具有高效低毒的抗寄生虫类的天然药物,多拉菌素是阿维菌素衍生的第三代药物,长期由美国辉瑞制药有限公司生产并垄断全球市场,中国使用的多拉菌素均依赖进口、价格昂贵。覃重军研究组发展了一系列国际先进的微生物药物基因组工程关键技术,创建了国内首个多拉菌素的工业菌株,通过与浙江海正药业股份有限公司进行合作,成功地实现多拉菌素的工业化生产,打破了国外垄断,2012-2014年累计销售额3.252亿元。“基因组工程构建多拉菌素工业生产菌及其产业化技术”获2014年度上海市技术发明二等奖。

  利用多拉菌素研发中发展的核心技术,覃重军研究组与海正药业公司进一步合作遗传改良了尼莫克汀和米尔贝霉素工业菌种。2012—2014年尼莫克汀和米尔贝霉素总产值分别为2.532亿元和2.257亿元。基因组工程构建与改良抗寄生虫药物多拉菌素、尼莫克汀和米尔贝霉素等工业产生菌及其产业化,对于利用基因操作技术提升我国大型制药企业的竞争力具有重要意义。

覃重军在观察单染色体酵母的生长情况

覃重军指导学生做研究

(责任编辑:程博)
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