覃重军团队及学生在中科院分子植物卓越中心/植生生态所合成生物学重点实验室内(7月31日摄)。
中科院研究团队在国际上首次人工创建了单条染色体的真核细胞,是继原核细菌“人造生命”之后的一个重大突破。北京时间8月2日,该成果在国际知名学术期刊《自然》在线发表。
历经4年,通过15轮染色体融合,中科院分子植物卓越中心/植生生态所覃重军研究团队与合作者采用工程化精准设计方法,成功将天然酿酒酵母单倍体细胞的16条染色体融合为1条,染色体“16合1”后的酿酒酵母菌株被命名为SY14。
经鉴定,染色体三维结构发生巨大变化的SY14酵母具有正常的细胞功能,除通过减数分裂有性繁殖后代减少外,SY14酵母表现出与野生型几乎相同的转录组和表型谱。从而颠覆了染色体三维结构决定基因时空表达的传统观念。
8月2日,中科院分子植物卓越中心/植生生态所研究员覃重军在发布会上解读研究成果。
此外,单条染色体真核细胞的“诞生”,突破了人们对于真核生物和原核生物界限的传统认知。
生物学教科书中将自然界存在的生命体分为具有被核膜包裹染色体细胞核的真核生物和染色体裸露无核膜包裹的原核生物,真核生物通常含有多条线型结构的染色体,而原核生物通常含有一条环型结构的染色体。
专家表示,该成果表明,天然复杂的生命体系可以通过人工干预变简约,甚至可以人工“创造”自然界不存在的生命。
在中科院分子植物卓越中心/植生生态所内,覃重军团队成员在电子显微镜前观察单条染色体真核细胞形态(7月31日摄)。
覃重军表示,该研究对于提升疾病防治水平具有重要意义。
酿酒酵母三分之一基因与人类基因同源。人类的过早衰老与染色体的端粒长度直接相关,端粒的缩短还与许多疾病相关。与天然酵母的32个端粒相比,SY14酵母的单条线型染色体仅有2个端粒,为研究人类端粒功能及细胞衰老提供了很好的模型。
在中科院分子植物卓越中心/植生生态所合成生物学重点实验室内拍摄的单条染色体真核酵母(7月31日摄)。
自然科研机构中国区总监保罗·埃文斯表示,这些酵母菌株也可成为研究染色体生物学基本概念的强大资源,包括染色体的复制、重组和分离等,这些都是生物学领域长期以来十分重要的主题。
原标题:中国“创造”世界首例单条染色体真核细胞英国《自然》杂志1日在线发表了两项遗传学重磅研究：中美两国科学家已经创造出仅有1条或2条染色体而非传统16条染色体的新型酵母菌株，融合酵母全部染色体未显著损害细胞适应性
自从人类诞生以来，男人就在繁殖生育下一代中起着决定性的作用，因为他们基因中所特有的Y染色体直接决定着下一代的宝宝是男是女，所以Y染色体也一直被看作是阳刚之气的代表。
