環(huán)球信息:人肌肉基因首次插入面包酵母DNA

        科技日?qǐng)?bào) 2022-08-10 15:47:10


        (相關(guān)資料圖)

        將編碼肌肉細(xì)胞中核心功能的人類(lèi)DNA插入酵母細(xì)胞的DNA內(nèi),得到的人源化酵母模型可用于癌癥研究等領(lǐng)域。

        圖片來(lái)源:物理學(xué)家組織網(wǎng)

        荷蘭研究人員成功將人類(lèi)肌肉基因插入面包酵母的DNA中,這是科學(xué)家首次將如此重要的人類(lèi)特征植入酵母細(xì)胞,得到的人源化酵母模型,可作為藥物篩選和癌癥研究工具。相關(guān)論文發(fā)表于《細(xì)胞報(bào)告》雜志。

        代爾夫特理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)添加到酵母細(xì)胞中的特征由一組十個(gè)基因控制,人類(lèi)沒(méi)有這些基因就無(wú)法生存。這組基因包含了人類(lèi)代謝途徑的“藍(lán)圖”。代謝途徑指分解糖以獲得能量并在肌肉細(xì)胞內(nèi)構(gòu)建細(xì)胞組成部分的過(guò)程,這一過(guò)程在許多疾病如癌癥中起作用,這意味著改性酵母可以作為醫(yī)學(xué)研究的工具。

        研究人員表示,與人類(lèi)細(xì)胞或組織相比,酵母是一種神奇的有機(jī)體,因?yàn)樗L(zhǎng)簡(jiǎn)單,其DNA可被很容易地修改,許多關(guān)鍵發(fā)現(xiàn),如細(xì)胞分裂周期,都得益于酵母。

        此前,該團(tuán)隊(duì)成功地構(gòu)建了人工染色體,將其作為DNA平臺(tái)為酵母構(gòu)建新功能。自此,他們就在探究能在多大程度上添加多個(gè)人類(lèi)基因和整個(gè)代謝途徑,以及細(xì)胞能否作為一個(gè)整體發(fā)揮功能。遵循這一思路,團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了新型人源化酵母。

        研究人員解釋說(shuō),他們不僅將人類(lèi)基因移植到酵母中,還移除了酵母內(nèi)相應(yīng)的基因,并將其完全替換為人類(lèi)肌肉基因。

        隨后,該團(tuán)隊(duì)與格羅寧根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心合作,使用實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的人類(lèi)組織細(xì)胞,比較了人類(lèi)基因在酵母中的表達(dá)及在天然人類(lèi)肌肉環(huán)境中的表達(dá),發(fā)現(xiàn)酵母中產(chǎn)生的人類(lèi)酶的性質(zhì)與天然人類(lèi)細(xì)胞中產(chǎn)生的酶的性質(zhì)非常相似,這支持了新型人源化酵母作為人類(lèi)細(xì)胞模型的價(jià)值。

        研究人員認(rèn)為,這只是一個(gè)起點(diǎn),科學(xué)家可以進(jìn)一步使酵母人源化,并逐步在酵母中建立一個(gè)更復(fù)雜的人類(lèi)環(huán)境。

        記者劉霞

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