人类创造出仅有1条或2条染色体的酵母菌株 有何意义？

人类创造出仅有1条或2条染色体的酵母菌株，详情如何？

英国《自然》杂志8月1日在线发表了两项遗传学重磅研究：中美两国科学家已经创造出仅有1条或2条染色体而非传统16条染色体的新型酵母菌株，融合酵母全部染色体未显着损害细胞适应性。

真核生物的基因组分散在多条染色体，染色体数量因物种而异。譬如，人类拥有23对染色体，但我们的猿类表亲拥有24对，而雄性杰克跳蚁只有1条染色体。这些差异可能源于偶然的融合或基因组加倍事件，但目前科学界还不清楚多条染色体具有什么优势，更重要的是，物种对于染色体总数的变化究竟有多大的“忍耐度”。

（图片源于网络）

在这两项最新研究中，中美科学家们使用CRISPR-Cas9技术对酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的基因组进行编辑，创建了一系列染色体逐渐减少的酵母菌株。中国科学院的覃重军等人创造了将所有遗传信息融合进单个染色体的酵母菌株，而美国纽约大学朗格尼医学中心合成生物学专家杰夫·伯克等人则创建了含有2条染色体的菌株。

尽管融合显着改变了三维染色体结构，但是除了删除了少数非必需基因外，新菌株所含的遗传物质与正常酿酒酵母相同。经证实，人工改造的酵母细胞出乎意料地稳健，在不同的培养条件下，没有表现出重大的生长缺陷。然而，融合染色体菌株确实表现出小的适应性限制和有性生殖缺陷，因此它们可能会快速地被天然的菌株淘汰。这些新发现也将有助于解释拥有较多染色体的优势。

2012年，中美联合推动Sc2.0（真核生物酵母人工基因组合成）国际合作计划，并由中国科学家人工合成16条酿酒酵母染色体中的4条，占国际已完成数量的66.7%。

这一系列研究将进一步加强我们对生命过程的调节和控制能力。

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酵母(saccharomyce) 是基因克隆实验中常用的真核生物受体细胞，培养酵母菌和培养大肠杆菌一样方便。酵母克隆载体的种类也很多。酵母菌也有质粒存在，这种2pm 长的质粒称为2um 质粒，约6 300bp。这种质粒至少有一段时间存在于细胞核内染色体以外，利用2pm 质粒和大肠杆菌中的质粒可以构建成能穿梭于细菌与酵母菌细胞之间的穿梭质粒。酵母克隆载体都是在这个基础上构建的。

酵母是一种单细胞真菌，并非系统演化分类的单元。一种肉眼看不见的微小单细胞微生物，能将糖发酵成酒精和二氧化碳，分布于整个自然界，是一种典型的异养兼性厌氧微生物，在有氧和无氧条件下都能够存活，是一种天然发酵剂。

一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌，可用于酿造生产，也可为致病菌——遗传工程和细胞周期研究的模式生物。酵母菌是人类文明史中被应用得最早的微生物。目前已知有1000多种酵母，根据酵母菌产生孢子（子囊孢子和担孢子）的能力，可将酵母分成三类：形成孢子的株系属于子囊菌和担子菌。不形成孢子但主要通过出芽生殖来繁殖的称为不完全真菌，或者叫“假酵母”（类酵母）。

目前已知极少部分酵母被分类到子囊菌门。酵母菌在自然界分布广泛，主要生长在偏酸性的潮湿的含糖环境。2018年2月，酵母长染色体的精准定制合成荣获科技部2017年度中国科学十大进展。