新华社上海7月16日电(记者樊相龙)如果把真核生物细胞内所有“内含子”都删除,细胞还能活吗?“内含子”和“剪接体”是不是真核细胞生存的必需元件?中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员周金秋团队,以单细胞真核生物酿酒酵母为模型,构建出首个“无剪接体内含子”真核细胞,有望解答上述长期困扰生物学界的基础性问题。

  相关成果北京时间7月15日晚发表于国际学术期刊《细胞》。在中国科学院分子细胞科学卓越创新中心召开的成果发布会上,周金秋说:“根据我们的研究,最原始的真核细胞如果没有内含子,仍可以存活。”

  该项研究还证明,虽然“内含子”和“剪接体”并非真核细胞存活所必需,但失去所有“内含子”后,细胞的生长速度会变慢。

  既往的研究成果表明,当真核生物细胞读取信息时,一般需将不编码蛋白质的片段删除,而将有用的片段拼接起来,再被加工形成成熟信使RNA。这些被删除的片段叫作“内含子”,而负责删除工作的分子机器叫作“剪接体”。

  周金秋研究团队设计了一套“分头施工、重组拼装”的内含子敲除策略。在不同交配型的单倍体细胞中,分别删除不同“内含子”;再通过二倍体细胞中的染色体重组和减数分裂,将所有删除结果整合到同一个细胞中。

  “这一方法将原计划需要12年的敲除时间,缩短至6年,我们最终收获了存活良好的基因组精简的单条染色体酿酒酵母菌株。”周金秋说,“真核细胞中的剪接体是为了剪接而存在的,当内含子被敲除之后,剪接体也就不再重要了。”

  业内专家认为,该研究为探索“内含子”的起源与演化,提供了一个全新的实验平台,也为合成真核细胞最小基因组提供了重要信息。(完)