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我国科学家成功创建国际首例人造单染色体真核细胞
西宁市科学技术局:http://www.00zrifw2da.cn    来源:    创建时间:2018/8/4 12:17:41    

   我国科学家在国际上率先人工创建了只有单条染色体的真核细胞,实现具有里程碑意义的“人造生命”重大突破。这是由我国科学家独立完成的重大科研成果,研究论文于2018年8月2日在国际顶尖学术期刊Nature《自然》上发表。
  人类能否创造生命?2010年,美国科学家文特尔率领的科研团队在Science《科学》杂志报道了世界上首个“人造生命”——含有化学人工全合成的、与天然染色体序列几乎相同的原核生物支原体,引起了全球轰动。如今,由中国科学院分子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覃重军研究员率领的研究团队将单细胞真核生物酿酒酵母天然的16条染色体人工合成为有功能的单条巨大染色体。该研究表明,天然复杂的生命体系可以通过“人造”变简约,人工创造自然界不存在的生命已成为可能。
  染色体携带着生命体生长与繁殖的遗传信息,真核生物通常含有线型结构的多条染色体,比如人类有23对染色体,而原核生物通常含有环型结构的1条染色体。对此,覃重军大胆地假设真核生物也能像原核生物一样,用1条线型或者环型的染色体装载所有遗传物质,并完成正常的细胞功能。他率领的科研团队通过“工程化精准设计”制定了人造酵母染色体的指导原则、理性分析与详细实验设计、工程化高效推进的总体方案,并研究了高效的染色体操作方法。历经4年时间,他们以酿酒酵母为研究材料,通过15轮的染色体融合,成功创造了只有1条线型染色体的单细胞真核生物酿酒酵母菌株SY14。他们发现单条线型染色体的三维结构与天然的相比发生了巨大变化,但SY14却具有正常的功能,颠覆了染色体三维结构决定基因时空表达的传统观念,将有助于揭示染色体三维结构与细胞功能的全新关系。
  该研究成果首次通过经典分子生物学“假设驱动”与合成生物学“工程化”方法来探索解析生命起源与进化中的重大基础科学问题。在“人造生命”领域的思想、理论、工程和技术等方面勇于创新、大胆实践,将天然复杂的生命形式通过人工改造以全新的简约化的形式表现出来,实现“人造”新生命,将进一步帮助人们了解基础生物学问题。

来源:中国生物技术发展中心