只剩一條染色體,它仍然活著~
日前,中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)院植物生理生態(tài)研究所研究員,覃重軍,創(chuàng)造了世界首例只有一條染色體的酵母生命體,該研究結(jié)果于8月1日發(fā)表在世界頂級(jí)期刊《Nature》雜志上,并在央視CCTV 1中報(bào)道。
單染色體釀酒酵母3D圖
真核生物的基因組擁有著一定數(shù)量的染色體,融合染色體的生命體是否能存活,還屬于未知。目前世界上染色體融合技術(shù)還不成熟,融合染色體至一條更是未有先例。日前,中國(guó)科學(xué)家成功地將釀酒酵母的16條染色體融合為一條染色體,人工創(chuàng)造了一種新型的酵母菌株,這是國(guó)際首例人造單染色體真核細(xì)胞。令人意外的是,盡管融合顯著改變了三維染色體結(jié)構(gòu),但是含有融合染色體的酵母細(xì)胞并沒(méi)有出現(xiàn)重大的生長(zhǎng)缺陷。除了刪除了少數(shù)非必須基因外,新菌株所含有的遺傳物質(zhì)與正常釀造酵母相同。
8月1日《自然》期刊中報(bào)告了這項(xiàng)成果
“這項(xiàng)研究可以讓研究人員探索染色體數(shù)量減少后,可能會(huì)出現(xiàn)的結(jié)果?!痹谕诳l(fā)的評(píng)論文章中,法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究院、法國(guó)國(guó)家健康與醫(yī)學(xué)研究院Gianni Liti寫(xiě)到?!傲钊梭@訝的是,將16條染色體合并為1條后,它們依然能夠存活?!?/span>
本次研究論文的通訊作者覃重軍說(shuō):“在我看來(lái),染色體數(shù)量在真核生物中是隨機(jī)的,所以我想我們能夠創(chuàng)造一條染色體,那么我們就可以回答很多問(wèn)題了。比如說(shuō),有機(jī)體對(duì)染色體數(shù)量的改變有多大的容忍度”
研究人員在實(shí)驗(yàn)中用的釀酒酵母一共有16條染色體,每條染色體的兩端都會(huì)有一個(gè)叫做端粒的保護(hù)性結(jié)構(gòu),同時(shí)染色體還有一個(gè)著絲粒的結(jié)構(gòu),著絲粒對(duì)細(xì)胞分裂時(shí)染色體分離具有重要作用,他能確保染色體各部分在細(xì)胞分裂過(guò)程中精確分配到母細(xì)胞和子細(xì)胞。為了解決這個(gè)問(wèn)題,研究人員通過(guò)基因編輯的技術(shù)將染色體的端粒和著絲粒精準(zhǔn)地去除,然后將已經(jīng)構(gòu)建好的兩條染色體從缺口處進(jìn)行結(jié)合。在重復(fù)了15輪染色體融合后,共去除30個(gè)端粒和15個(gè)著絲粒,剩余2個(gè)端粒和一個(gè)著絲粒。最終將酵母的16條染色體融合成一條完整的染色體,為此研究團(tuán)隊(duì)花費(fèi)了4年時(shí)間。
MoFlo流式細(xì)胞儀
通過(guò)使用貝克曼流式細(xì)胞儀MoFlo,他們發(fā)現(xiàn)雖然人工創(chuàng)建的單線(xiàn)條型染色體的三維結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大改變,但是酵母具有正常的細(xì)胞功能??傮w而言細(xì)胞的大小、形態(tài)等特性都沒(méi)有太大的改變。
作為當(dāng)今************的流式分選系統(tǒng),貝克曼流式細(xì)胞儀MoFlo系列建立了流失分選的黃金標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)了細(xì)胞分選在科學(xué)界的應(yīng)用作出杰出貢獻(xiàn),在全球科學(xué)家中獨(dú)享盛譽(yù)。
產(chǎn)品特征:
1、應(yīng)用*********的電子系統(tǒng)和自動(dòng)化軟件,造就超強(qiáng)的電子處理系統(tǒng),成就最快的信號(hào)采集率。
2、空氣中激發(fā),流式分選的金標(biāo)準(zhǔn)。
3、四路分選,多種分選模式,可用6-1536孔板收集。
4、多種噴嘴規(guī)格,獨(dú)特的設(shè)計(jì)保證細(xì)胞活性,真正在乎細(xì)胞。
5、稀有細(xì)胞和高端應(yīng)用的最好平臺(tái),干細(xì)胞研究的得力助手
MoFlo系列高精度信號(hào)分辨能力(液流穩(wěn)定、激光/電子系統(tǒng)/PMT噪音低/運(yùn)算速度快)和高活性收獲細(xì)胞(系統(tǒng)清潔度好)的功能在染色體分選中得到淋漓盡致的表現(xiàn)
染色體檢測(cè)
不同染色體之間的DNA含量差異很小,普通的DNA染料無(wú)法精確區(qū)分23對(duì)染色體。利用高功率355nm紫外激光激發(fā)的HOECHST 33258和高功率458nm激光激發(fā)的CA3分別對(duì)染色體的DNA進(jìn)行染色。不同的染色體因其G-C/A-T堿基對(duì)的比例不同而被分離開(kāi),選中任何一條染色體設(shè)門(mén)后即可進(jìn)行高純度分選。染色體分析分選可以應(yīng)用在高精度FISH、染色體移位、基因定位、染色體序列測(cè)定、染色體相關(guān)蛋白分析等。
腫瘤干細(xì)胞檢測(cè)
腫瘤干細(xì)胞通常缺乏特異性標(biāo)記,含量又很低,所以很難被檢測(cè)到。腫瘤干細(xì)胞和普通腫瘤細(xì)胞相比,細(xì)胞膜含有有泵動(dòng)功能的ABC等蛋白家族,是腫瘤耐藥和復(fù)發(fā)的決定性因素,因此對(duì)腫瘤干細(xì)胞的研究具有重要意義。
利用其細(xì)胞膜的泵動(dòng)功能,以小分子活性染料Hoechst33342對(duì)腫瘤樣本進(jìn)行平衡染色,可以檢測(cè)到因?yàn)楸贸鯤oechst33342而著色較少的側(cè)群細(xì)胞(SP,Side Population),此即為腫瘤干細(xì)胞。利用泵蛋白抑制劑Verapami同時(shí)染色,可以看到側(cè)群細(xì)胞比例明顯減少或全部消失,能確認(rèn)SP細(xì)胞的位置。其它干細(xì)胞,如間充質(zhì)干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、各種成體干細(xì)胞等都可以用這種方法來(lái)進(jìn)行篩選。分選出SP細(xì)胞群和非SP細(xì)胞群,可研究基因和蛋白表達(dá)差異、致病機(jī)理、藥物篩選等生命科學(xué)的重大課題。
低含量,連續(xù)表達(dá)細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行高速四路分選
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