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人肌肉基因首次插入面包酵母DNA,为药物筛选和癌症研究提供新工具

2022-08-09 18:10:57 来源: 科技日报 作者: 刘霞

科技日报记者 刘霞

荷兰研究人员成功将人类肌肉基因插入面包酵母的DNA中,这是科学家首次将如此重要的人类特征植入酵母细胞,得到的人源化酵母模型,可作为药物筛选和癌症研究工具。相关论文发表于《细胞报告》杂志。

代尔夫特理工大学研究团队添加到酵母细胞中的特征由一组十个基因控制,人类没有这些基因就无法生存。这组基因包含了人类代谢途径的“蓝图”。代谢途径指分解糖以获得能量并在肌肉细胞内构建细胞组成部分的过程,这一过程在许多疾病如癌症中起作用,这意味着改性酵母可以作为医学研究的工具。


将编码肌肉细胞中核心功能的人类DNA插入酵母细胞的DNA内,得到的人源化酵母模型可用于癌症研究等领域。
图片来源:物理学家组织网

研究人员表示,与人类细胞或组织相比,酵母是一种神奇的有机体,因为它生长简单,其DNA可被很容易地修改,许多关键发现,如细胞分裂周期,都得益于酵母。

此前,该团队成功地构建了人工染色体,将其作为DNA平台为酵母构建新功能。自此,他们就在探究能在多大程度上添加多个人类基因和整个代谢途径,以及细胞能否作为一个整体发挥功能。遵循这一思路,团队设计出了新型人源化酵母。

研究人员解释说,他们不仅将人类基因移植到酵母中,还移除了酵母内相应的基因,并将其完全替换为人类肌肉基因。

随后,该团队与格罗宁根大学医学中心合作,使用实验室培养的人类组织细胞,比较了人类基因在酵母中的表达及在天然人类肌肉环境中的表达,发现酵母中产生的人类酶的性质与天然人类细胞中产生的酶的性质非常相似,这支持了新型人源化酵母作为人类细胞模型的价值。

研究人员认为,这只是一个起点,科学家可以进一步使酵母人源化,并逐步在酵母中建立一个更复杂的人类环境。

责任编辑: 常丽君
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