中國(guó)科學(xué)家在合成生物學(xué)領(lǐng)域取得新突破。
現(xiàn)代生活幾乎離不開(kāi)釀酒酵母,它存在于成熟的葡萄表面,它給人們帶來(lái)了啤酒和松軟的面包。
在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中,釀酒酵母選擇將其染色體數(shù)目穩(wěn)定在16條(單倍體),但科學(xué)家通過(guò)使用基因魔剪技術(shù),能將它的各條染色體融合,16歸二(16條融合成2條),或者16歸一(16條融合成1條)。
科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn),即使其染色體數(shù)目大規(guī)模減少至一條或兩條,釀酒酵母仍然可以相對(duì)正常地生長(zhǎng)。那么,為什么釀酒酵母選擇了“16”,人類(lèi)選擇了“23”(單倍體),而非更多或更少?
成功融合、縮減釀酒酵母的染色體及其數(shù)目,展示了科學(xué)家們高超的遺傳操作技術(shù)。

澎湃新聞(www.thepaper.cn)獲悉,8月2日凌晨,同時(shí)在線(xiàn)發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》(Nature)上的兩篇研究論文顯示,在這一領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)上,中國(guó)科學(xué)家走在了國(guó)際同行前面:美國(guó)紐約大學(xué)生物化學(xué)與分子藥理學(xué)系教授、系統(tǒng)遺傳學(xué)研究所主任杰夫•博伊科(Jef Boeke)帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)將釀酒酵母的染色體縮減到兩條,但來(lái)自中國(guó)科學(xué)院的科學(xué)家覃重軍帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)與其合作者一同將釀酒酵母的染色體縮減到一條,被改造后的酵母仍能存活。最終留存的這條唯一的染色體被稱(chēng)為“超級(jí)染色體”。
研究人員發(fā)現(xiàn),在各種條件或脅迫下生長(zhǎng)時(shí),染色體數(shù)目減少,不會(huì)導(dǎo)致酵母菌出現(xiàn)嚴(yán)重地生長(zhǎng)缺陷。
覃重軍是中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所合成生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究員。他和合作者在研究中比較了縮減至不同數(shù)目時(shí)釀酒酵母菌染色體的高級(jí)結(jié)構(gòu)的變化。
《自然》雜志上隨兩篇研究論文一同發(fā)表的評(píng)論文章稱(chēng),染色體數(shù)目縮減后的酵母菌株將作為強(qiáng)大資源支撐后續(xù)研究,比如作為工程菌研究染色體的復(fù)制、重組、分離等基本問(wèn)題。
酵母菌的每一條染色體都像一根長(zhǎng)棍或棒,棒的兩端戴著“帽子”,被稱(chēng)為端粒,起保護(hù)作用。每根棒中間有一個(gè)“結(jié)”,被稱(chēng)為著絲粒。
研究人員融合染色體時(shí),摘下“帽子”,切掉其中一個(gè)“結(jié)”。
評(píng)論認(rèn)為,導(dǎo)致兩個(gè)團(tuán)隊(duì)最終結(jié)果出現(xiàn)巨大差異的原因可能在于,他們?cè)谌诤先旧w時(shí),采用了不同的融合順序,而且他們刪減掉的DNA序列也盡不相同。
此前,作為重要的模式生物,酵母菌被用于研究衰老等問(wèn)題。


 
          



