首次全球实现哺乳动物完整染色体可编程连接
日前，国际学术期刊《科学》在线发表了中国科学家的一项开创性成果——中国科学院动物研究所李伟研究员与北京干细胞与再生医学研究所周琦研究员的合作，在国际上首次实现了哺乳动物完整染色体的可编程连接，并创造出一种全新核型的小鼠。
有评论认为，这项工作意味着生物工程技术的又一次突破，开启了构建物以知之的合成生物学研究策略，为深入理解大规模染色体重建等结构变异导致的哺乳动物生长，繁殖，进化乃至物种形成的分子机制奠定了相应的技术平台。
首次完成哺乳动物染色体重排。
要了解这个成果，首先要了解一个概念——染色体重排李伟介绍，染色体重排是指一条染色体断裂后与其他染色体连接，形成新的染色体
在漫长的生物进化过程中，染色体重排是导致生物质变和飞跃的重要因素但对于个人来说，染色体重排更容易引发疾病——某些类型的儿童白血病，不孕不育等疾病都是由染色体重排引起的
了解染色体重排的奥秘，可以进一步揭示人类进化的奥秘，使各种疾病的治疗实现飞跃因此，染色体重排成为生物学家研究的重点最近几年来，染色体精确重排在基因组组成简单的酵母和单倍体基因组中首次获得成功但由于哺乳动物的基因组比酵母复杂得多，哺乳动物完整染色体的重排一直没有成功实现
它将对理解进化，设计生命，治疗疾病等产生巨大影响。
在此基础上，研究人员进一步研究了特定染色体重排和连接的影响。
首先，研究人员证实，哺乳动物细胞的染色体并不是越长越好，太长会导致细胞分裂异常李伟介绍，在细胞表型水平上，染色体连接后干细胞多能基因的表达和分化没有明显变化，而染色体连接最长的单倍体干细胞的加倍速度明显加快，已经变成二倍体的胚胎干细胞和神经干细胞仍然发生自发多倍体化这种现象是由于染色体长度过长导致的细胞分裂异常也证明了哺乳动物细胞的染色体长度是有一定限制的对于小鼠细胞来说，染色体长度上限在308.3 MB到377.6 MB之间
其次，研究人员创造了具有新的独特核型的小鼠李伟介绍，为了解决特定染色体重排对动物表型的影响，研究人员通过向卵母细胞中注射单倍体干细胞，成功获得了染色体连锁小鼠——它看起来像普通小鼠，但实际上拥有世界上从未有过的新的独特核型
发现不同的染色体连接对小鼠的影响不同，最长的染色体连接使胚胎发育无法正常进行1号染色体和2号染色体连接后，1号染色体断裂，重新连接到17号染色体，导致小鼠生长曲线和行为异常与4号和5号染色体连锁的小鼠未见明显异常
同时，相连的染色体也可以遗传给后代，进一步交配可以产生纯合子小鼠李伟说:这证明两条染色体的连接不会导致绝对的生殖隔离，但携带连接染色体的小鼠繁殖力明显下降进一步探索发现，虽然相连的染色体仍能与两条分离的同源染色体进行正常关联，但关联后同源染色体的分离会出现异常
最后，研究人员综合分析了胚胎干细胞，神经干细胞和大脑中染色体空间结构的变化趋势发现染色体的空间结构变化随分化而减弱。
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