日前,中科院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所合成生物學重點實驗室覃重軍研究團隊與合作者,在國際上首次人工創建了單條染色體的真核細胞——把釀酒酵母細胞里,原本天然的16條染色體,人工融合成了單條染色體,且仍具有正常的細胞功能。既改變了染色體的結構,又仍保有生命的“活性”,人工蛻變出一個全新的細胞。這是繼人工合成牛胰島素和人工合成酵母丙氨酸轉移核糖核酸之后,中國學者利用合成科學策略,來探索生命起源與進化的重大基礎科學問題的新范例。
此次人造釀酒酵母獲得重大突破,將會給人們的生活帶來哪些影響呢?覃重軍介紹,人工合成酵母在醫藥和工業發酵等領域具有應用潛力。
比如說細胞衰老問題,隨著細胞分裂次數的增加,染色體末端的端粒長度會逐漸縮短,當端粒變得不能再短時,細胞就會死亡。人類的過早衰老與染色體的端粒長度直接相關。此外,端粒的縮短還與許多疾病相關,包括基因突變、腫瘤形成等。由于端粒長度不一,在藥物開發和篩選時,需要取多個端點的平均值。與天然酵母的32個端粒相比,覃重軍研究團隊人工創造的單條線型染色體僅有2個端粒,很多規律可以更清晰地得到,為研究人類端粒功能及細胞衰老提供了很好的模型。此外,由于是重新編排酵母染色體,而沒有導入任何外來基因,因此這一釀酒酵母仍然可以食用,未來可以強化其營養成分,向超級營養釀酒酵母發展。
(綜合上海觀察等)