1965年,我国科学家在世界上首次人工合成出与天然分子化学结构相同、有完整生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素,开辟了人工合成蛋白质的时代。
50多年后的2018年8月2日,我国科学家在最新一期国际科学期刊《自然》上发表论文,宣布首次人工创造出有生命活性的单染色体真核细胞,是继原核细菌“人造生命”之后的一个重大突破,开启了合成生物学研究的新时代。
历经4年,通过15轮染色体融合,中科院分子植物卓越中心/植生生态所覃重军研究团队与合作者采用工程化精准设计方法,成功将天然酿酒酵母单倍体细胞的16条染色体融合为1条,染色体“16合1”后的酿酒酵母菌株被命名为SY14。
经鉴定,染色体三维结构发生巨大变化的SY14酵母具有正常的细胞功能,除通过减数分裂有性繁殖后代减少外,SY14酵母表现出与野生型几乎相同的转录组和表型谱。从而颠覆了染色体三维结构决定基因时空表达的传统观念。
此外,单条染色体真核细胞的“诞生”,突破了人们对于真核生物和原核生物界限的传统认知。
生物学教科书中将自然界存在的生命体分为具有被核膜包裹染色体细胞核的真核生物和染色体裸露无核膜包裹的原核生物,真核生物通常含有多条线型结构的染色体,而原核生物通常含有一条环型结构的染色体。
专家表示,该成果表明,天然复杂的生命体系可以通过人工干预变简约,甚至可以人工“创造”自然界不存在的生命。
覃重军表示,该研究对于提升疾病防治水平具有重要意义。
文/综合新华社