Введение

Генетически модифицированная хромосома, полученная из ДНК дрожжей
Хромосомы, полученные из ДНК дрожжей

Искусственные хромосомы дрожжей (YAC) – это генетически модифицированные хромосомы, полученные из ДНК дрожжей *Saccharomyces cerevisiae*, которые затем лигируются в бактериальную плазмиду. Встраивая крупные фрагменты ДНК размером от 100 до 1000 кб, вставленные последовательности можно клонировать и физически картировать с помощью метода, называемого хромосомным обходом. Этот метод первоначально использовался в проекте «Геном человека», однако из-за проблем со стабильностью YAC были заменены на бактериальные искусственные хромосомы.

Пекарские дрожжи *S. cerevisiae* являются одним из важнейших экспериментальных организмов для изучения молекулярной генетики эукариот. Начиная с первоначальных исследований Ранкина и др., Струла и др. и Хсайо и др., изначально хрупкая хромосома была стабилизирована благодаря обнаружению необходимой автономно реплицирующейся последовательности (ARS); усовершенствованный YAC, использующий эти данные, был описан в 1983 году Мюрреем и др. Основными компонентами YAC являются ARS, центромера и теломеры из *S. cerevisiae*. Кроме того, для отбора трансформированных клеток дрожжей используются гены селективных маркеров, такие как устойчивость к антибиотикам и визуальный маркер. Без этих последовательностей хромосома не будет стабильной во время внеклеточной репликации и не будет отличаться от колоний без вектора.

Полная хромосома III

Хромосома III – третья по величине хромосома в S. cerevisiae; ее размер был оценен в 300–360 кб на основе исследований электрофореза в импульсном полевом геле. Эта хромосома интенсивно изучалась, в частности, потому что она содержит три генетических локуса, участвующих в контроле типа спаривания: MAT, HML и HMR. В марте 2014 года Джеф Боке из Медицинского центра Лангоне при Нью-Йоркском университете опубликовал результаты, согласно которым его команда синтезировала одну из 16 хромосом дрожжей S. cerevisiae – хромосому III, которую он назвал synIII. Процедура заключалась в замене генов в исходной хромосоме на синтетические аналоги, а затем готовая синтезированная хромосома была интегрирована в клетку дрожжей. Для этого потребовалось спроектировать и создать 273 871 пару оснований ДНК, что меньше, чем 316 667 пар в исходной хромосоме.