如果把细胞中的遗传信息比作一本书，那么真核生物这本书里，夹杂着大量看似“多余”的段落。每当细胞读取信息时，必须把这些段落准确删除，才能拼出有用的内容。这些被删除的片段叫内含子，而负责删除工作的分子机器叫剪接体。
长期以来，科学家一直困惑：内含子和剪接体究竟是不是真核细胞赖以生存的必需元件？如果把细胞内所有内含子都删除，细胞还能活吗？
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）周金秋团队历时六年，首次给出了明确答案。他们成功构建出世界首个不含任何剪接体内含子的真核生物。相关成果于7月15日在国际学术期刊《细胞》（Cell）上发表。
据介绍，这项研究要追溯到2018年，中国科学院分子植物科学卓越创新中心覃重军团队创建首例人造单染色体真核细胞，该成果获评年度中国科学十大进展，周金秋团队参与研究。
在此基础上，周金秋团队巧妙设计了一套“分头施工、重组拼装”的策略，即在不同交配型的单倍体细胞中分别删除不同内含子，再通过二倍体细胞中的染色体重组和减数分裂，将所有删除结果整合到同一个细胞中。这一策略将全部300个内含子的敲除时间从传统方法的至少12年缩至6年，最终获得了基因组完全不含剪接体内含子的真核细胞。
失去所有内含子后，细胞的生长速度变慢。研究发现，这主要是由于核糖体生物合成受到了影响。科研人员在已经失去所有内含子的细胞中，进一步删除剪接体的多个核心组分，细胞仍然能正常存活。这一发现表明，一旦所有内含子被彻底移除，剪接体便不再是细胞存活的必需机器。换言之，细胞演化出剪接体的主要功能是清除内含子。
该研究以单细胞生物酵母为模型，证明了内含子和剪接体并非真核细胞生命存活所必需。研究为探索内含子的起源与演化提供了全新实验平台，也为合成真核细胞最小基因组提供了重要信息。
原载于人民日报2026-07-16
作者：冉惠文
