單染色體釀酒酵母3D圖

來(lái)源：環(huán)球科學(xué)ScientificAmerican

真核生物的基因組擁有著一定數(shù)量的染色體，融合染色體的生命體是否能存活，還屬于未知。目前世界上染色體融合技術(shù)還不成熟，融合染色體至一條更是未有先例。日前，中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所研究員覃重軍，創(chuàng)造了世界首例只有一條染色體的酵母生命體，該研究結(jié)果8月1日發(fā)表在了世界頂級(jí)期刊《自然》雜志上。

日前，

中國(guó)科學(xué)家成功地將釀酒酵母的16條染色體融合為1條染色體，人工創(chuàng)造了一種新型的酵母菌株，這是國(guó)際首例人造單染色體真核細(xì)胞。令人意外的是，盡管融合顯著改變了三維染色體結(jié)構(gòu)，但是含有融合染色體的酵母細(xì)胞并沒(méi)有出現(xiàn)重大的生長(zhǎng)缺陷

。除了刪除了少數(shù)非必需基因外，新菌株所含的遺傳物質(zhì)與正常釀造酵母相同。研究人員在8月1日的 《自然》期刊中報(bào)告了這項(xiàng)成果。

染色體融合方法示例

為了解決這個(gè)問(wèn)題，將兩條染色體融合成一條，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)基因編輯的技術(shù)將染色體的端粒和著絲粒精準(zhǔn)地去除，然后將已經(jīng)構(gòu)建好的兩條染色體從缺口處進(jìn)行結(jié)合。

在重復(fù)了15輪染色體融合后，共去除了30個(gè)端粒和15個(gè)著絲粒，剩余2個(gè)端粒和1個(gè)著絲粒

。最終將酵母的16條染色體融合成一條完整的染色體。為此，研究團(tuán)隊(duì)花費(fèi)了4年的時(shí)間。