
人造真核生物染色体
美、英、法等多国研究人员组成的科研小组在2014年3月28日出版的《科学》杂誌上报告说,他们成功合成出一条功能性的酵母菌染色体,标誌着科学家有史以来第一次成功培育出人造真核生物染色体。科学家们或在最新研究的基础上,合成出“定製有机体”,最新研究也让科学家们距离製造出人造植物和动物更近了一步。
基本介绍
- 中文名:人造真核生物染色体
- 外文名:Artificial eukaryotic chromosome
研究成果
美国有线电视新闻网(CNN)2014年3月31日报导,纽约大学的遗传学家杰夫·伯克本周宣布,一支由多国科学家组成的研究小组设计了一种新基因组并将其植入细胞。这种基因组经过大幅改造,和与之相对应的天然基因组截然不同。研究过程中,科学家让基因组的遗传基发生了500种变化。这一研究成果意味着科学家在朝着设计完美人类基因的道路上又往前迈进一步。纽约大学称伯克等人的研究突破标誌着科学家有史以来第一次成功培育出人造真核生物染色体。
人造真核生物染色体

英文名称
伯克等科学家将这种染色体称之为“synIII”。
研究过程
研究过程中,每名学生负责“组装”大约1000个硷基对,形成DNA链。他们“组装”的一条DNA链共有273871个硷基对。相比之下,酵母菌的天然染色体由316667个硷基对构成。硷基对减少是设计和改造的结果。伯克和他的研究剔除了47841个重複其他对的硷基对以及一些“垃圾”DNA。经过设计的synIII非常乾净,是原版的改进型号。
伯克指出:“改造基因组就像赌博一样,一个错误便会杀死细胞。”庆幸的是,伯克等人植入的细胞存活下来并使用它的新基因组。这个细胞可以繁殖,繁殖后产生的细胞也携带这个新基因组。这一研究成果意味着科学家在朝着设计完美人类基因的道路上又往前迈进一步。2010年前,研究人员在电脑上“複製”基因组,而后在实验室培育,最后植入细胞,观察发生的变化。科学家当时表示这是一项巨大进步。他们第一次培育出合成细菌细胞。伯克表示新研究成果又是一项重大突破。他说:“我们的研究让合成生物学从理论走向现实。”这项研究突破意味着科学家能够改变活生物的设计。伯克的研究小组培育的新基因组和细胞複杂程度更高,进一步接近人类。他们在研究中使用的是酵母菌。酵母菌细胞、人类细胞以及动植物细胞都是真核细胞,细胞核外包裹着细胞膜。人类染色体处在细胞核内,由长长的DNA链构成。它们向纱线一样缠绕,形成我们熟悉的X形和Y形。人类染色体被称之为“真核生物染色体”。
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团队与合作者历经4年努力攻关,在国际上首次人工创建了单条染色体的真核细胞,是合成生物学具有里程碑意义的重大突破。
覃重军研究组为主的研究团队完成了将单细胞真核生物——酿酒酵母天然的16条染色体人工创建为具有完整功能的单条染色体。该项工作表明,天然複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。