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我国可科学家创造了首例人造单染色体真核细胞

2018-09-08 19:07:27 科学78℃

  距离人造生命还有多远呢?随着科技的不断进步人造技术也在不断的提升之中,近日我国科学家成功的创造出了首例人造单染色体真核细胞。

  来自中科院的消息,我国在国际上首次人工创建了单条染色体的真核细胞,是合成生物学领域具有里程碑意义的突破。

  2010年,美国科学家J. Craig Venter团队在《科学》道了世界上首个人造生命含有全人工化学合成的与天然染色体序列几乎相同的原核生物支原体,

首例人造单染色体真核细胞

  这次的突破来自中科院植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所合成生物学重点实验室研究员覃重军研究团队及其合作者,他们完成了将单细胞真核生物酿酒酵母天然的十六条染色体人工创建为具有完整功能的单条染色体。

  这表明,天然复杂的生命体系可以通过人工干预变简约,自然生命的界限可以被人为打破,甚至可以人工创造全新的自然界不存在的生命。博士研究生邵洋洋从2013年开始尝试并发展高效的染色体操作方法,历经4年时间,通过15轮染色体融合,成功创建了只有一条线型染色体的酿酒酵母菌株SY14。

  此后,覃重军研究组进一步与中科院合成生物学重点实验室研究员赵国屏研究组、中科院生物化学与细胞生物学研究所研究员周金秋研究组、武汉菲沙基因信息有限公司及军事医学科学院研究员赵志虎等合作,深入鉴定SY14的代谢、生理和繁殖功能及其染色体的三维结构。

  研究发现,虽然人工创建的单条线型染色体的三维结构发生了巨大变化,但SY14酵母具有正常的细胞功能,这了染色体三维结构决定基因时空表达的传统观念,了染色体三维结构与实现细胞生命功能的全新关系。

  单染色体酵母的诞生,连同我国科学家参与的酵母染色体全人工合成工作,是继20世纪60年代人工合成结晶牛胰岛素和tRNA之后,中国学者再一次利用合成科学策略,去回答生命科学领域一个重大的基础问题,即建立原核生物与真核生物之间基因组进化的桥梁。

  这是合成生物学建物致知的生动体现,为人类对生命本质的研究,开辟了新方向。

  酿酒酵母是研究染色体异常的重要模型,1/3基因与具有23对染色体的人类基因同源。

  端粒是线型染色体末端的结构。随着细胞次数的增加,端粒的长度逐渐缩短,当端粒变得不能再短时,细胞就会死亡。人类的过早衰老与染色体的端粒长度直接相关。此外,端粒的缩短还与基因突变,肿瘤形成等许多疾病相关。

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