人肌肉基因首次插入面包酵母DNA

荷蘭研究人員成功將人類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，人類沒(méi)有這些基因就無(wú)法生存。這組基因包含了人類代謝途徑的“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)的人類組織細(xì)胞，比較了人類基因在酵母中的表達(dá)及在天然人類肌肉環(huán)境中的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)酵母中產(chǎn)生的人類酶的性質(zhì)與天然人類細(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)雜的人類環(huán)境。