伯克團隊的重要貢獻之一，就是對這封「超長電報」進行了500多處修改，刪除了4.8萬個被認為對染色體複製和生長沒有用處的重複鹼基對，還刪除了一些被稱為垃圾DNA（脫氧核糖核酸）的序列，還在許多位點上進行了序列的插入和增改，以便讓它更穩定，更適合外源基因的插入。
2014年3月27日，約翰·霍普金斯大學的「創建基因組」課程上，幾百個大學生宣稱，他們成功地重新創建了酵母的synIII號染色體，可以控制其進行有性繁殖。這就意味著，他們成功合成了第一條能正常工作的酵母染色體，這也是人類第一次合成完整的真核生物染色體。這一成果被譽為攀上了合成生物學的新高峰，也是向合成人造微生物等生命體邁出的一大步。
這個研究團隊由來自美、英、法等多個國家的教師和學生組成，他們的領導人是傑夫·伯克（Jef Boeke）教授，他是紐約大學朗格尼醫學中心系統遺傳學研究所的主任。這一裡程碑式的研究成果，發表於次日發行的權威學術期刊《科學》雜誌上。雜誌上報告說，他們利用計算機輔助設計技術，歷時7年成功構造了源於釀酒酵母的被稱作synIII的染色體，儘管合成的僅僅是釀酒酵母16條染色體中最短小的一條，但這是通往構建一個完整的真核細胞生物基因組的關鍵一步。最讓研究人員自豪的是這條染色體被成功整合進活體酵母細胞之中。傑夫·伯克教授說：「攜帶這條合成染色體的酵母細胞相當正常，它們與野生酵母細胞幾乎一模一樣，只是它們還擁有一些新的能力，能夠完成野生酵母無法完成的事件。」
自然界的生物體，從細胞核的角度，可以簡單地劃分為原核生物和真核生物兩大類。二者的根本性區別是後者的細胞內含有細胞核，而前者沒有。原核生物從進化水平上來講都很低等，所謂沒有細胞核，最主要的是沒有核膜，但有一團核物質，叫擬核，裡邊有DNA等遺傳物質，它控制著主要的性狀；還有一些性狀，比如抗藥性等，則是由擬核之外的所謂「質粒」中含有的DNA來控制的。人類對生命遺傳物質的人工合成，是從相對簡單的原核生物開始的。40多年前，人類首次實現了對大腸桿菌中的「質粒」進行人工設計與合成。2010年，美國科學家克雷格·文特爾曾宣布，培育出第一個由人工合成基因組控制的細胞，但他的工作仍然是在細菌中完成的，細菌只是原核生物，而且是不是成功地控制，還存在很大爭議。伯克教授領導的團隊，進行的本次研究，是在酵母菌中完成的，這是一種真菌，是有著完整細胞核的真核生物，而所有的動物和植物都是真核生物。因此，第一次合成完整的真核生物染色體，不僅複雜性遠高於以前的所有研究，而且它的實際意義也要重大得多。
以往對真核生物的人工染色體合成，大多是改造的原有染色體，常常含有許多冗餘部分。重新合成人工染色體，無異於從頭設計它應有的功能，來使科研人員更便捷地進行功能基因組學的研究。酵母菌細胞核中的染色體有16對，也就是32條（人類則是23對、46條），伯克團隊選擇的染色體synIII，是這32條中最短小的一條，它的「原始版本」擁有近32萬個鹼基對。DNA中的四種鹼基分別叫鳥嘌呤（Guanine，簡寫為G）、腺嘌呤（Adenine，簡寫為A）、胞嘧啶（Cytosine，簡寫
為C）和胸腺嘧啶（Thymine，簡寫為T），它們總是按照A和T、G和C這樣的搭配成對出現的，中間以氫鍵相連。鹼基對的排列順序，就像電報所使用的莫爾斯碼一樣，是生物的遺傳密碼。在synIII的32萬個鹼基對中，有大約4萬8千個是無用的，就相當於一封長達32萬字的越長電報中，有將近5萬字是廢話一樣。
伯克團隊的重要貢獻之一，就是對這封「超長電報」進行了500多處修改，刪除了4.8萬個被認為對染色體複製和生長沒有用處的重複鹼基對，還刪除了一些被稱為垃圾DNA（脫氧核糖核酸）的序列，還在許多位點上進行了序列的插入和增改，以便讓它更穩定，更適合外源基因的插入。研究過程中，科學家們藉助電腦軟體設計出染色體的結構，隨後將其分成許多「構建單元」，即700至800鹼基對左右相互覆蓋的DNA片段，分別合成；然後利用覆蓋區域的特異序列將它們逐個「粘合」。在框架搭好後，研究者們利用了「基因洗牌」的方法，將不同的基因片段隨機組合，並培養相應的酵母，通過它們的表現—菌落大小、生長曲線以及不同條件下的細胞形態—來判斷組合的優劣，越接近野生的越好。最終構建的染色體擁有約27萬個鹼基對，它比原始的、野生細胞功能更安全、更齊全。
肯定有人會問：這樣的研究除了對人類智力活動是一種有趣的挑戰以外，還有什麼實用價值？簡單地說，它將有助於更快地培育新的酵母合成菌株，用於製造稀有藥物，包括治療瘧疾的青蒿素或治療B肝的疫苗等。合成酵母還能用於生產更有效的生物燃料以及其他許多方面。正如伯克教授所說：「我們的研究實現了合成生物學從理論到現實的轉變。」這個團隊的下個目標是利用這次的經驗，更快更好地合成酵母基因組中更大的染色體，同時在過程中加深對酵母不同基因功能的理解。撰文/韓曉波