人類創造出僅有1條或2條染色體的酵母菌株

英國《自然》雜誌1日在線發表了兩項遺傳學重磅研究：中美兩國科學家已經創造出僅有1條或2條染色體而非傳統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胞適應性。

真核生物的基因組分散在多條染色體，染色體數量因物種而異。譬如，人類擁有23對染色體，但我們的猿類表親擁有24對，而雄性傑克跳蟻只有1條染色體。這些差異可能源於偶然的融合或基因組加倍事件，但目前科學界還不清楚多條染色體具有什麼優勢，更重要的是，物種對於染色體總數的變化究竟有多大的「忍耐度」。

在這兩項最新研究中，中美科學家們使用CRISPR-Cas9技術對釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的基因組進行編輯，創建了一系列染色體逐漸減少的酵母菌株。中國科學院的覃重軍等人創造了將所有遺傳信息融合進單個染色體的酵母菌株，而美國紐約大學朗格尼醫學中心合成生物學專家傑夫·伯克等人則創建了含有2條染色體的菌株。

儘管融合顯著改變了三維染色體結構，但是除了刪除了少數非必需基因外，新菌株所含的遺傳物質與正常釀酒酵母相同。經證實，人工改造的酵母細胞出乎意料地穩健，在不同的培養條件下，沒有表現出重大的生長缺陷。然而，融合染色體菌株確實表現出小的適應性限制和有性生殖缺陷，因此它們可能會快速地被天然的菌株淘汰。這些新發現也將有助於解釋擁有較多染色體的優勢。

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

這一系列研究將進一步加強我們對生命過程的調節和控制能力。

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