來自奧地利的一個科學家小組構建出了第一個人類完全的單倍體細胞系——每個細胞均只包含23條染色體的單個副本。為了生成這些細胞，研究人員借助了稱作為CRISPR/Cas9的基因編輯技術。他們的研究結果發(fā)布在11月4日的《基因組研究》（Genome Research）雜志上。

由于缺少第二基因拷貝大大簡化了基因失活，人類近單倍體細胞系成為了遺傳篩查和基因組工程的重要工具。然而，一直以來缺乏人類完全單倍體細胞系，阻礙了對某些基因的遺傳操控。除15號染色體的一個30兆堿基（megabase）的雜合片段外，人類近單倍體細胞系HAP1包含了所有染色體的單個副本。這一大的片段具有330個基因，被整合到了19號染色體的長臂上。

任職于維也納的一家生物技術公司Haplogen Genomics的Tilmann Burckstummer說：“盡管我們的手邊擁有了這種近單倍體細胞系，但它包含的這一15號染色體大片段讓我們感到非常困擾。這一片段達到了最小染色體的一半大小，因此是一個相當大的DNA片段。”

Burckstummer和同事們希望能夠除去這一添加在19號染色體中的DNA大片段，使得檢測15號染色體上的基因功能變得更加的容易。“利用二倍體細胞開展研究，如果你在一個拷貝的基因中導入突變，它的效應可以被另一個拷貝所掩蓋，”Burckstummer說。

為了除去這一跨越330個基因，近3000萬個堿基對的遺傳物質，研究人員轉而借助了CRISPR/Cas9技術。他們設計出了一些引物，使得Cas9內切核酸酶靶向這一多余片段的任一末端，隨后篩查了生成的細胞系——大約400個不同的克隆，找到了正確刪除這一片段的細胞系。兩個克隆符合期望的最終產(chǎn)物：生成了沒有額外的15號染色體部分的完全單倍體細胞系。

Burckstummer說：對于那些試圖闡明基因突變對于人類細胞影響的遺傳學家們來說，這些單倍體細胞將很有用處。但這并不只是這篇新論文的唯一收獲，它還提供了第一個例子將CRISPR/Cas9系統(tǒng)用于這樣大的DNA片段。它能夠起作用（即便只是在1%的細胞中），這一事實也意味著科學家們有可能能夠利用CRISPR/Cas9來重排或是刪除其他的DNA大片段。

“還沒有很多的論文顯示以這樣的效率來缺失大片段。令人欣慰的是，這些細胞各處均未發(fā)生突變。”盡管一些關于CRISPR/Cas9的初期研究發(fā)現(xiàn)了這一系統(tǒng)的許多脫靶效應，近期的一些論文中卻較少發(fā)現(xiàn)這些有害的突變。