酿酒酵母广泛应用于能源燃料、化学品和天然化合物等的合成生产。开发简易高效的，能够在酵母染色体上组装整合大量转录单位的技术方法，实现复杂异源代谢途径在酵母中的组装与表达，是酵母合成生物学与代谢工程研究的热点。

中国科学院天津工业生物技术研究所微生物与合成生物学研究团队和新酶设计与酵母基因组工程研究团队合作，利用二型S内切酶组装方法优势，以及酵母自身的高效同源重组效率，经模块化设计建立了一套DNA组装和染色体整合方法，并命名为模块化两步组装（Modularized two-step，M2S）技术。通过该技术，可以在5天内整合完成由4个转录单元组成的β-胡萝卜素生物合成途径，并能整合出包含10个转录单元的合成途径，充分证明了M2S技术的快速高效性。

研究结果表明，基于该技术，在酵母体外完成大部分转录单元组装后，在酵母体内进行同源整合的DNA片段数目明显减少，装配效率显著提高，错配率显著降低，因此能够实现更多DNA片段的同步组装。该技术极大地简化了在酵母细胞中组装整合转录单元的现有方法，避免了频繁的组装策略设计和引物合成，为实现菌种定制的高通量、自动化和工业化提供了一种有效的手段。

该研究得到科技部“863”计划、天津市重点专项和“中科院-诺和诺德”合作研发项目的支持，相关成果在Biotechnology for Biofuels发表。天津工生所科研助理李斯微为论文第一作者。

第一步：模块化二型S内切酶组装示意图

第二步：模块化同源重组组装示意图