Cell文章：周金秋组创造首个“无剪接体内含子”真核细胞

　　

7月15日，国际学术期刊Cell在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）周金秋研究员团队的最新研究成果，题为：“A Spliceosome-Independent Eukaryote Generated by Complete Intron Removal”。 该研究构建了首个无剪接体依赖型内含子的真核细胞模型，证实内含子和剪接体并非真核细胞生命存活所必需，并明确了剪接体的核心功能。

如果把构成生命的最小单元——细胞的遗传信息比作一本书，那么真核细胞的书里夹杂着大量看似“多余的段落”。每当细胞读取遗传信息时，总是把这些多余的内容删除，从而得到真正“有用的部分”。那些被删除的内容被称为内含子，而负责删除工作的是被称为“剪接体”的分子机器。长期以来，科学家一直想知道：这些内含子以及负责删除它们的剪接体究竟是不是细胞赖以生存所必需的。如果把细胞中内含子全部删除，细胞还能存活吗？

周金秋研究团队历时六年，首次给出了明确答案。研究团队成功构建出世界首个不含剪接体内含子的真核细胞。

团队以中国科学院分子植物科学卓越创新中心覃重军研究团队2018年构建的单条染色体酿酒酵母细胞（该成果发表于《自然》Nature，被评为当年中国科学十大进展，周金秋研究团队参与合作研究）为研究模型，巧妙地设计了一种在不同交配型单倍体细胞中“分头施工”，在二倍体细胞中“重组拼装”的新颖策略，将全部300个内含子敲除的时间从传统方法的至少十二年缩减至六年，最终成功获得了基因组不含剪接体内含子的真核细胞。失去内含子的细胞生长速度较慢，可能是核糖体生物合成受到了影响。

令人同样惊奇的是，在没有剪接体内含子的细胞中进一步删除剪接体中的多个核心组分不影响细胞正常存活。这一发现表明，当所有内含子被彻底移除后，剪接体不再是细胞存活的必需机器。换言之，细胞当初演化出剪接体的主要功能就是清除内含子。

这一研究以单细胞生物酵母为模型，回答了一个长期困扰生物学界的基础问题，即内含子和剪接体并非真核细胞生命存活所必需。该研究也为探索内含子的起源与演化提供了全新的实验平台。

分子细胞卓越中心、核糖核酸功能与应用全国重点实验室周金秋研究员为该论文通讯作者，博士研究生满鑫和张文婷为该论文共同第一作者。该工作获得国家自然科学基金原创探索项目及科技部国家重点研发计划项目等的资助。

文章链接：https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(26)00624-0

基因组没有内含子（intron）的酵母细胞不再需要剪接体（spliceosome）活性