上海分院兩項(xiàng)科研成果入選“2018年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”

文章來(lái)源:  |  發(fā)布時(shí)間:2019-02-27  |  【打印】 【關(guān)閉

  
  2月27日,在科技部公布的“2018年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”中,中科院神經(jīng)科學(xué)研究所“基于體細(xì)胞核移植技術(shù)成功克隆出獼猴”與中科院植物生理生態(tài)研究所“創(chuàng)建出首例人造單染色體真核細(xì)胞”兩項(xiàng)成果入選,并位列得票數(shù)的前兩名?! ?span>

  得票數(shù)位居榜首的是中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所/腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心孫強(qiáng)和劉真研究團(tuán)隊(duì)的科研成果“基于體細(xì)胞核移植技術(shù)成功克隆出獼猴”。非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物是與人類(lèi)親緣關(guān)系最近的動(dòng)物。因可短期內(nèi)批量生產(chǎn)遺傳背景一致且無(wú)嵌合現(xiàn)象的動(dòng)物模型,體細(xì)胞克隆技術(shù)被認(rèn)為是構(gòu)建非人靈長(zhǎng)類(lèi)基因修飾動(dòng)物模型的最佳方法。自1997年克隆羊“多莉”報(bào)道以來(lái),雖有多家實(shí)驗(yàn)室嘗試體細(xì)胞克隆猴研究,卻都未成功。該團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)五年攻關(guān)最終成功得到了兩只健康存活的體細(xì)胞克隆猴。他們研究發(fā)現(xiàn),聯(lián)合使用組蛋白H3K9me3去甲基酶Kdm4d和TSA可以顯著提升克隆胚胎的體外囊胚發(fā)育率及移植后受體的懷孕率。在此基礎(chǔ)上,他們用胎猴成纖維細(xì)胞作為供體細(xì)胞進(jìn)行核移植,并將克隆胚胎移植到代孕受體后,成功得到兩只健康存活克隆猴;而利用卵丘顆粒細(xì)胞為供體細(xì)胞核的核移植實(shí)驗(yàn)中,雖然也得到了兩只足月出生個(gè)體,但這兩只猴很快夭折。遺傳分析證實(shí),上述兩種情況產(chǎn)生的克隆猴的核DNA源自供體細(xì)胞,而線(xiàn)粒體DNA源自卵母細(xì)胞供體猴。體細(xì)胞克隆猴的成功是該領(lǐng)域從無(wú)到有的突破,該技術(shù)將為非人靈長(zhǎng)類(lèi)基因編輯操作提供更為便利和精準(zhǔn)的技術(shù)手段,使得非人靈長(zhǎng)類(lèi)可能成為可以廣泛應(yīng)用的動(dòng)物模型,進(jìn)而推動(dòng)靈長(zhǎng)類(lèi)生殖發(fā)育、生物醫(yī)學(xué)以及腦認(rèn)知科學(xué)和腦疾病機(jī)理等研究的快速發(fā)展。德國(guó)科學(xué)院院士Nikos K. Logothetis以“克隆猴:基礎(chǔ)和生物醫(yī)學(xué)研究的一個(gè)重要里程碑(Cloning NHP: A major milestone in basic and biomedical research)”為題發(fā)表評(píng)論認(rèn)為,這項(xiàng)工作證明了利用體細(xì)胞核生殖克隆獼猴的可行性,打破了技術(shù)壁壘并開(kāi)創(chuàng)了使用非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物作為實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷男聲r(shí)代,是生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域真正精彩的里程碑。

  中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所覃重軍和薛小莉研究組、趙國(guó)屏研究組、生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所周金秋研究組、武漢菲沙基因信息有限公司等團(tuán)隊(duì)合作的“創(chuàng)建出首例人造單染色體真核細(xì)成果”得票位列第二。真核生物細(xì)胞一般含有多條染色體,如人有46條、小鼠40條、果蠅8條、水稻24條等。這些天然進(jìn)化的真核生物染色體數(shù)目是否可人為改變、是否可以人造一個(gè)具有正常功能的單染色體真核生物是生命科學(xué)領(lǐng)域的前沿科學(xué)問(wèn)題。該團(tuán)隊(duì)合作以天然含有16條染色體的真核生物釀酒酵母為研究材料,采用合成生物學(xué)“工程化”方法和高效使能技術(shù),在國(guó)際上首次人工創(chuàng)建了自然界不存在的簡(jiǎn)約化的生命——僅含單條染色體的真核細(xì)胞。該研究表明天然復(fù)雜生命體系可以通過(guò)人工干預(yù)變簡(jiǎn)約,甚至可以人工創(chuàng)造全新的自然界不存在的生命。Nature、The Scientist等發(fā)表評(píng)論認(rèn)為,這可能是迄今為止動(dòng)作最大的基因組重構(gòu),這些遺傳改造的酵母菌株是研究染色體生物學(xué)重要概念的強(qiáng)大資源,包括染色體的復(fù)制、重組和分離。

  “2018年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”根據(jù)得票數(shù)排名依次為:基于體細(xì)胞核移植技術(shù)成功克隆出獼猴 、創(chuàng)建出首例人造單染色體真核細(xì)胞、揭示抑郁發(fā)生及氯胺酮快速抗抑郁機(jī)制、研制出用于腫瘤治療的智能型DNA納米機(jī)器人、測(cè)得迄今最高精度的引力常數(shù)G值、首次直接探測(cè)到電子宇宙射線(xiàn)能譜在1TeV附近的拐折、揭示水合離子的原子結(jié)構(gòu)和幻數(shù)效應(yīng)、創(chuàng)建出可探測(cè)細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)相互作用的納米和毫秒尺度成像技術(shù)、調(diào)控植物生長(zhǎng)-代謝平衡實(shí)現(xiàn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展、將人類(lèi)生活在黃土高原的歷史推前至距今212萬(wàn)年。

  “中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”評(píng)選至今已成功舉辦14屆,旨在宣傳我國(guó)重大基礎(chǔ)研究科學(xué)進(jìn)展,激勵(lì)廣大科技工作者的科學(xué)熱情和奉獻(xiàn)精神,開(kāi)展基礎(chǔ)研究科普宣傳,促進(jìn)公眾理解、關(guān)心和支持基礎(chǔ)研究,在全社會(huì)營(yíng)造良好的科學(xué)氛圍。

“中中”和“華華” 

頒獎(jiǎng)現(xiàn)場(chǎng)