人工合成染色體的必需原料是氨基酸和脫氧核苷酸。

酵母菌為真核生物，而大腸桿菌為原核生物，故酵母菌具有以核膜為界限的細胞核；人工酵母中存在人工合成的染色體，故人工酵母與天然酵母細胞中的染色體不完全相同；染色體的主要成分是蛋白質和DNA，所以人工合成染色體必需的原料包括氨基酸和脫氧核苷酸；大腸桿菌為原核生物，沒有核膜，轉錄和翻譯均在細胞質中進行。

必須含有三種必需成分：著絲粒，端粒和復制起點。著絲粒(CEN)位于染色體中央，呈紐扣狀結構，在有絲分裂時結合微管并調控染色體的運動，也是姐妹染色單體配對時的最后位點，接收細胞信號而使姐妹染色體分開。端粒(TEL):主要功能是防止染色體融合，降解，確保其完整復制。端粒酶以其自身RNA為模板，在染色體端部添加上端粒重復序列，并參與端粒長度和細胞增殖的調控。

　　復制起點：DNA復制通常由起始蛋白與特定的DNA序列相互作用開始。DNA合成的起始位點和DNA復制起點(遺傳位點)所需的Cis靶區常位于同一段長約100bp的DNA上。

　　YAC的主要缺點

　　1.存在高比例的嵌合體，即一個YAC克隆含有兩個本來不相連的獨立片段；

　　2.部分克隆子不穩定，在轉代培養中可能會發生缺失或重排；

　　3.難與酵母染色體區分開，因為YAC與酵母染色體具有相似的結構；

　　4.操作時容易發生染色體機械切割；

　　以細菌寄主系統為基礎的克隆載體形成嵌合體的頻率較低，轉化效率高，又易于分離。科學家用“染色體建造”法用F質粒及其調控基因構建細菌載體，克隆大片段DNA。該質粒主要包括oriS, repE(控制F質粒復制)和parA, parB(控制拷貝數)等成分。

　　BAC的優點

　　1. 易于用電擊法轉化E.coli(轉化效率比轉化酵母高10-100倍)；

　　2. 超螺旋環狀載體，易于操作；

　　3. F'質粒本身所帶的基因控制了質粒的復制；

　　4. 很少發生體內重排。

　　有人把人類染色體端粒DNA上單個α-衛星DNA單元多聚化形成1Mb左右的大片段并與人類基因組DNA混合，產生了能被復制，能正常分裂并得到長期穩定保存的人工合成的染色體，長度約為6-10Mb，稱為MAC或HAC。

合成DNA的原料為四種脫氧核苷酸：腺嘌呤脫氧核苷酸(dATP)、鳥嘌呤脫氧核苷酸(dGTP)、胞嘧啶脫氧核苷酸(dCTP)、胸腺嘧啶脫氧核苷酸(dTTP) 。