人類創(chuàng)造出僅有1條或2條染色體的酵母菌株 有何意義？

• 2018年8月2日 FanTianQing來源：鳳凰財(cái)經(jīng) 684 40
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  2018-2024年中國醫(yī)療行業(yè)市場前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報(bào)告

  在激烈的市場競爭中，企業(yè)及投資者能否做出適時(shí)有效的市場決策是制勝的關(guān)鍵。醫(yī)療行業(yè)研究報(bào)告就是為了解行情、分析環(huán)境提供依據(jù)，是企業(yè)了解市場和把握發(fā)展方向的重要手段，是輔助企業(yè)決策的重...

英國《自然》雜志8月1日在線發(fā)表了兩項(xiàng)遺傳學(xué)重磅研究：中美兩國科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造出僅有1條或2條染色體而非傳統(tǒng)16條染色體的新型酵母菌株，融合酵母全部染色體未顯著損害細(xì)胞適應(yīng)性。

人類創(chuàng)造出僅有1條或2條染色體的酵母菌株，詳情如何？

英國《自然》雜志8月1日在線發(fā)表了兩項(xiàng)遺傳學(xué)重磅研究：中美兩國科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造出僅有1條或2條染色體而非傳統(tǒng)16條染色體的新型酵母菌株，融合酵母全部染色體未顯著損害細(xì)胞適應(yīng)性。

真核生物的基因組分散在多條染色體，染色體數(shù)量因物種而異。譬如，人類擁有23對(duì)染色體，但我們的猿類表親擁有24對(duì)，而雄性杰克跳蟻只有1條染色體。這些差異可能源于偶然的融合或基因組加倍事件，但目前科學(xué)界還不清楚多條染色體具有什么優(yōu)勢，更重要的是，物種對(duì)于染色體總數(shù)的變化究竟有多大的“忍耐度”。

（圖片源于網(wǎng)絡(luò)）

在這兩項(xiàng)最新研究中，中美科學(xué)家們使用CRISPR-Cas9技術(shù)對(duì)釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的基因組進(jìn)行編輯，創(chuàng)建了一系列染色體逐漸減少的酵母菌株。中國科學(xué)院的覃重軍等人創(chuàng)造了將所有遺傳信息融合進(jìn)單個(gè)染色體的酵母菌株，而美國紐約大學(xué)朗格尼醫(yī)學(xué)中心合成生物學(xué)專家杰夫·伯克等人則創(chuàng)建了含有2條染色體的菌株。

盡管融合顯著改變了三維染色體結(jié)構(gòu)，但是除了刪除了少數(shù)非必需基因外，新菌株所含的遺傳物質(zhì)與正常釀酒酵母相同。經(jīng)證實(shí)，人工改造的酵母細(xì)胞出乎意料地穩(wěn)健，在不同的培養(yǎng)條件下，沒有表現(xiàn)出重大的生長缺陷。然而，融合染色體菌株確實(shí)表現(xiàn)出小的適應(yīng)性限制和有性生殖缺陷，因此它們可能會(huì)快速地被天然的菌株淘汰。這些新發(fā)現(xiàn)也將有助于解釋擁有較多染色體的優(yōu)勢。

2012年，中美聯(lián)合推動(dòng)Sc2.0（真核生物酵母人工基因組合成）國際合作計(jì)劃，并由中國科學(xué)家人工合成16條釀酒酵母染色體中的4條，占國際已完成數(shù)量的66.7%。

這一系列研究將進(jìn)一步加強(qiáng)我們對(duì)生命過程的調(diào)節(jié)和控制能力。

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酵母(saccharomyce) 是基因克隆實(shí)驗(yàn)中常用的真核生物受體細(xì)胞，培養(yǎng)酵母菌和培養(yǎng)大腸桿菌一樣方便。酵母克隆載體的種類也很多。酵母菌也有質(zhì)粒存在，這種2pm 長的質(zhì)粒稱為2um 質(zhì)粒，約6 300bp。這種質(zhì)粒至少有一段時(shí)間存在于細(xì)胞核內(nèi)染色體以外，利用2pm 質(zhì)粒和大腸桿菌中的質(zhì)粒可以構(gòu)建成能穿梭于細(xì)菌與酵母菌細(xì)胞之間的穿梭質(zhì)粒。酵母克隆載體都是在這個(gè)基礎(chǔ)上構(gòu)建的。

酵母是一種單細(xì)胞真菌，并非系統(tǒng)演化分類的單元。一種肉眼看不見的微小單細(xì)胞微生物，能將糖發(fā)酵成酒精和二氧化碳，分布于整個(gè)自然界，是一種典型的異養(yǎng)兼性厭氧微生物，在有氧和無氧條件下都能夠存活，是一種天然發(fā)酵劑。

一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞真菌，可用于釀造生產(chǎn)，也可為致病菌——遺傳工程和細(xì)胞周期研究的模式生物。酵母菌是人類文明史中被應(yīng)用得最早的微生物。目前已知有1000多種酵母，根據(jù)酵母菌產(chǎn)生孢子（子囊孢子和擔(dān)孢子）的能力，可將酵母分成三類：形成孢子的株系屬于子囊菌和擔(dān)子菌。不形成孢子但主要通過出芽生殖來繁殖的稱為不完全真菌，或者叫“假酵母”（類酵母）。

目前已知極少部分酵母被分類到子囊菌門。酵母菌在自然界分布廣泛，主要生長在偏酸性的潮濕的含糖環(huán)境。2018年2月，酵母長染色體的精準(zhǔn)定制合成榮獲科技部2017年度中國科學(xué)十大進(jìn)展。

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