• 前沿聚焦 •
满鑫,周金秋
Xin Man, Jinqiu Zhou
摘要: 剪接体内含子是真核生物基因组的重要组成部分,广泛存在于编码基因中,并在RNA成熟过程中被剪接移除。剪接体内含子去除被认为是真核基因表达调控和生命活动的重要基础,也被认为是真核生物进化的重要驱动力之一。现存可独立生活的真核生物都有剪接体内含子。然而,内含子及剪接体是否为真核细胞生存所必需仍是一个重要的基础生物学问题。近年来,合成生物学与基因组工程的发展为探索真核生命的基本组成提供了新的研究策略。通过合成基因组设计和系统性基因组简化,研究发现酿酒酵母能够在缺失全部已知剪接体内含子的情况下维持生存,表明剪接体内含子并非维持酵母生命所必需的遗传元件,剪接体也并非维持酵母生命所必需的分子机器。这一发现挑战了对内含子功能及剪接体必需性的传统认识,为理解内含子的进化意义提供了新的视角,也为人工设计和合成真核基因组提供了指导原则。本文系统梳理内含子的类型与多层次功能,重点介绍无剪接体内含子酿酒酵母SYNE27α的构建、存活与生长代价,以及在该背景下剪接体非必需性的证据,并讨论其对内含子进化保留和最小真核基因组构建的启示。