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。细胞读取信息时，必须把这些段落准确删除，才能拼出真正有用的“阅读内容”。这些被删除的片段叫作内含子，而负责删除工作的分子机器叫作剪接体。
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）周金秋研究团队历时六年，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。
研究团队以中国科学院分子植物科学卓越创新中心覃重军团队2018年构建的单条染色体酿酒酵母为模型（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），巧妙设计了一套“分头施工、重组拼装”的策略——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十二年大幅缩短至六年，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。更令人惊奇的是，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。
这项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：内含子和剪接体并非真核细胞生命存活所必需。同时，该研究不但为探索内含子的起源与演化提供了一个全新的实验平台，也为合成真核细胞最小基因组提供了重要信息。
中国科学院分子细胞科学卓越创新中心、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。
原载于光明日报2026-07-16
作者：颜维琦
