ŠANGAJ, 2. kolovoza (Xinhua) -- Pivski kvasac, za čiju se trećinu genoma kaže da dijeli podrijetlo s ljudima, ima 16 kromosoma. Međutim, kineski znanstvenici su uspjeli uklopiti skoro čitav njegov genetski materijal u samo jedan kromosom, a pritom bez utjecaja na većinu njegovih funkcija, kako se navodi u tekstu objavljenom u četvrtak na web-stranici časopisa ''Priroda'' (''Nature'', op. prev.).

Molekularni biolog u Centru za izvrsnost za molekularne biljne znanosti Šangajskog instituta za biljnu fiziologiju i ekologiju pri Kineskoj akademiji znanosti, Qin Zhongjun i njegov tim su koristili genomsko uređivanje CRISPR-Cas9 kako bi stvorili jednokromosomski soj kvasca, navodi se u spomenutom tekstu.

Kvasac je vrsta eukariota, koji također uključuju ljude, biljke i životinje. Ljudi imaju 46 kromosoma, dok muške jedinke tzv. Jack jumper mrava imaju samo jedan. Čini se kako broj kromosoma eukariota nema veze s količinom genetskih informacija koje oni posjeduju, kako stoji u tekstu.

''Naše istraživanje pokazuje kako se sve genetske informacije mogu koncentrirati u samo jednom kromosomu,'' rekao je Qin.

U prošlosti su znanstvenici spojili dva kvasca, ali nitko nikada nije izvodio vrstu ekstremne genetske ''kirurgije'' koju su Qin i njegovi kolege isplanirali prije nekoliko godina.

Koristeći CRISPR-Cas9, Qinov tim uklonio je DNK na telomerama, krajevima kromosoma koji ih štite od razgrađivanja. Također su uklonili centromere, sekvence u sredini koje su važne za replikaciju DNA, stoji u tekstu.

Prvo, spojili su dva kromosoma, a zatim ga pridružili drugom kromosomu te ponovili postupak u uzastopnim krugovima sve dok nije ostao samo jedan kromosom.

Unatoč genetskom rezanju i restrukturiranju, kvasac s jednim ''superkromosomom'' sličan je prirodnom kvascu kada je riječ rastu stanica i manifestaciji gena, kako je naglasio Qin.

''To mijenja tradicionalni stav da je manifestacija gena određena strukturom kromosoma,'' dodao je.

Qin sugerira kako, pojednostavljenjem kompleksnog sustava genoma, istraživanje pruža novi pristup proučavanju funkcija telomera.

Ranija istraživanja pokazala su da je duljina telomera povezana s ranim starenjem, formiranjem tumora i drugim bolestima. Telomeri se skraćuju kako se stanice dijele, ali ako se telomeri više ne mogu skraćivati - stanica umire.

''Normalan genom kvasca ima 32 telomera različitih duljina. Poprilično je teško opisati svaku promjenu telomera ili reakciju na lijekove, ali samo s jednim kromosomom i dva telomera, lakše će se naći uzorci,'' rekao je Qin.

Istraživanje također može otvoriti put za nove umjetne vrste u budućnosti.

''Kvasac ima veliku toleranciju u genetskoj modifikaciji, a moguće je dodati nove genetske segmente kromosoma. Istraživači mogu napraviti odvažnije pokušaje,'' rekao je.

Prema tekstu u časopisu ''Priroda'', promjena broja kromosoma ima malo utjecaja na aktivnost gena. Međutim, pojedinačni kromosomi proizvode manje spora koje su reproduktivne stanice za biljke koje ne cvjetaju, bakterije, gljive i alge pri seksualnom razmnožavanju.

''Stopa preživljavanja spora koje proizvodi prirodni kvasac je 98 posto, a naša je 87,5 posto, tako da jaz nije velik,'' istaknuo je Qin.

U članku se također navodi kako su Jef Boeke, genetičar sa Sveučilišta u New Yorku, i njegov tim predstavili svoj rezultat sličnog istraživanja. Oni su kondenzirali genom kvasca u par kromosoma, ali ga nisu mogli spojiti u jedan.

Jedno objašnjenje razlike je to što je Qinov tim uklonio 19 ponavljajućih odsjeka DNA.

Qin sugerira kako bi ove sekvence mogle utjecati na mehanizam koji stanice koriste za spajanje dvaju kromosoma u jedan.

Potrebno je naglasiti kako su dva tima radila neovisno jedan od drugog.