本文转自：人民日报客户端
黄晓慧
染色体数目和结构的稳定是物种生存和繁衍的基础，而新物种形成往往又伴随着复杂的染色体结构变化。例如，现代人演化的关键正是源于人与黑猩猩的共同祖先体内两条染色体的头对头融合。染色体头对头的融合是如何发生的？染色体融合对生物体有何影响和意义？为了回答这些问题，科学家需要对生物体的染色体进行改造。哺乳动物高度复杂，在哺乳动物身上改造染色体技术上面临很大的困难和挑战，而我国科学家运用类精子干细胞介导半克隆技术，为这一难题的解决带来了曙光。
近日，中科院分子细胞科学卓越创新中心李劲松研究组开发了基于类精子干细胞技术的小鼠染色体改造的研究系统，利用此技术可以建立染色体融合小鼠品系，成功模拟了自然界中经由漫长时间演化才会发生的染色体重排事件，为实现哺乳动物的染色体重排改造迈出关键一步。相关研究成果于9月21日在线发表于国际学术期刊《细胞研究》。
据介绍，实验室常用小鼠有20对染色体，除Y染色体外，其余的染色体均为单臂染色体，形似字母“U”，着丝粒位于U形的底端。研究人员在类精子干细胞中针对着丝粒进行靶向切割，实现了两条染色体“头对头”的融合，形成携带一条X形双臂染色体的类精子干细胞。
研究人员发现，类精子干细胞可以充当精子产生健康“半克隆”小鼠，进一步通过繁育获得了一系列携带一对融合染色体的小鼠品系（19对染色体）。实验证明类精子干细胞技术可以实现染色体的多重融合并产生相应的小鼠。
该研究还证实，真核生物基因组的稳健性是染色体演化的重要基础，为构建染色体改造小鼠模型用于探讨疾病和演化提供了可行的技术路线，开启了哺乳动物染色体遗传改造的新领域。
