李亚丽 科技日报记者 王春

15日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周金秋研究团队在国际学术期刊《细胞》发表重磅成果，成功构建出世界首个不含任何剪接体内含子的真核细胞，首次证明内含子、剪接体并非真核细胞生命存活的必需元件。

真核生物基因中夹杂大量不编码蛋白的片段，也就是内含子。细胞读取遗传信息、合成蛋白质时，必须依靠剪接体精准切除内含子，才能拼接出完整有效的遗传序列。长久以来，学界始终无法厘清一个核心疑问：如果彻底清除细胞内所有内含子，细胞能否正常生存？

此次研究依托中国科学院分子植物科学卓越创新中心覃重军团队构建的单条染色体酿酒酵母为实验模型，团队创新设计“分头施工、重组拼装”的高效敲除方案。研究人员在两种交配型的单倍体酵母中分别删除不同内含子，再通过细胞交配、染色体重组与减数分裂，把全部300个内含子敲除效果整合至同一细胞。这套实验方案将传统手段至少12年的工作量压缩至6年，大幅提升大规模基因删减效率。

实验结果显示，完全去除内含子的酵母细胞依旧可以存活，但因核糖体合成过程受扰动，生长速度有所放缓。更关键的是，科研人员在此基础上进一步敲除剪接体多个核心组件，细胞仍能正常生长。该结果直接印证，剪接体演化形成的核心功能，就是清除基因内的内含子。

这项成果攻克基础生物学长期悬而未决的难题，明确内含子与剪接体并非真核细胞生存的必备条件。全新无内含子酵母模型，为解析内含子起源、生命演化、RNA剪接机制开辟独一无二的实验载体，同时为人工合成最简真核基因组提供关键理论与实验支撑。

周金秋介绍，团队后续将持续对酵母基因组开展精简改造，朝着构建人工最小真核基因组的目标持续攻关。