本文轉自：人民日報客戶端

黃曉慧

染色體數目和結構的穩定是物種生存和繁衍的基礎，而新物種形成往往又伴隨著複雜的染色體結構變化。例如，現代人演化的關鍵正是源於人與黑猩猩的共同祖先體內兩條染色體的頭對頭融合。染色體頭對頭的融合是如何發生的？染色體融合對生物體有何影響和意義？為了回答這些問題，科學家需要對生物體的染色體進行改造。哺乳動物高度複雜，在哺乳動物身上改造染色體技術上面臨很大的困難和挑戰，而我國科學家運用類精子幹細胞介導半克隆技術，為這一難題的解決帶來了曙光。

近日，中科院分子細胞科學卓越創新中心李勁松研究組開發了基於類精子幹細胞技術的小鼠染色體改造的研究系統，利用此技術可以建立染色體融合小鼠品系，成功模擬了自然界中經由漫長時間演化才會發生的染色體重排事件，為實現哺乳動物的染色體重排改造邁出關鍵一步。相關研究成果於9月21日線上發表於國際學術期刊《細胞研究》。

據介紹，實驗室常用小鼠有20對染色體，除Y染色體外，其餘的染色體均為單臂染色體，形似字母“U”，著絲粒位於U形的底端。研究人員在類精子幹細胞中針對著絲粒進行靶向切割，實現了兩條染色體 “頭對頭”的融合，形成攜帶一條X形雙臂染色體的類精子幹細胞。

研究人員發現，類精子幹細胞可以充當精子產生健康“半克隆”小鼠，進一步透過繁育獲得了一系列攜帶一對融合染色體的小鼠品系（19對染色體）。實驗證明類精子幹細胞技術可以實現染色體的多重融合併產生相應的小鼠。

該研究還證實，真核生物基因組的穩健性是染色體演化的重要基礎，為構建染色體改造小鼠模型用於探討疾病和演化提供了可行的技術路線，開啟了哺乳動物染色體遺傳改造的新領域。