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我國科學家全球首次實現哺乳動物完整染色體重排

我國科學家全球首次實現哺乳動物完整染色體重排
2022年08月26日 07:56 央視網

  記者從中國科學院獲悉,我國科學家經過4年的研究,全球首次實現了哺乳動物完整染色體重排,并創造出具有全新染色體組型的實驗小鼠。這項研究是我國在生物工程技術領域的重要突破,為人類探索哺乳動物進化、染色體疾病研究等提供了新方法。該成果今天(26日)在國際學術期刊《科學》上在線發表。

  染色體重排,也就是染色體發生斷裂與別的染色體相連構成新的染色體。在漫長的生物演化過程中染色體會發生重排,此變化是物種進化的重要驅動力,但它是如何影響物種進化的,在科學界一直沒有定論。中國科學院動物研究所和北京干細胞與再生醫學研究院李偉研究員與周琪研究員科研團隊合作,利用實驗小鼠單倍體胚胎干細胞和基因編輯工具,成功將其最長的1號和2號染色體進行正反連接,并將中等長度的5號和4號染色體進行首尾連接,結果發現染色體連接過程中可能會發生染色體的斷裂和重新連接。這表明,來自實驗小鼠的兩條獨立存在的染色體在基因編輯后,可以以非同源末端連接修復的方式連接為一條染色體。這是全球首次實現了哺乳動物的完整染色體重排,這在合成生物學上是一個新的突破。

  在此基礎上,研究人員進一步研究了特定染色體重排連接所產生的影響,發現哺乳動物細胞的染色體長度存在一定限制。他們通過單倍體干細胞注射到卵母細胞的方式,成功得到染色體連接的小鼠。一系列新發現證明,染色體重排會對哺乳動物生殖、發育、進化、行為等多方面產生影響,為進化生物學研究提供了新的思路。

  中國科學院動物研究所研究員 李偉:我們人類的很多疾病,比方說在一些白血病,在一些生殖不育的疾病里頭,很多都是因為染色體重排導致的,那現在我們擁有了這項技術,我們就可以利用小鼠的模型在實驗室里頭來模擬這些疾病,然后進而尋找它們的發病機制,找到它們的治療方法,為人類的健康造福。

  (總臺央視記者 褚爾嘉 劉彤)

責任編輯:張玉

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