O echipă de la Academia Chineză de Științe a eliminat complet cei 300 de introni din genomul unei drojdii sintetice, demonstrând că viața unei celule eucariote poate exista fără mecanismul de „tăiere” a ARN-ului considerat până acum universal și esențial.

Aproape orice manual de biologie celulară spune același lucru: genele organismelor eucariote, adică ale celor cu nucleu, de la drojdii până la oameni, sunt întrerupte de secvențe numite introni, care trebuie decupate cu precizie înainte ca informația genetică să poată fi folosită pentru a produce proteine. Această operație e făcută de spliceozom, un complex molecular uriaș, format din cinci molecule mici de ARN și peste o sută de proteine, unul dintre cele mai complicate „utilaje” din interiorul unei celule. Timp de decenii, spliceozomul a fost considerat o piesă obligatorie a mecanismului de bază al vieții eucariote.

Cum ai putea elimina 300 de piese dintr-un motor și să-l lași funcțional

Echipa coordonată de Zhou Jinqiu, de la Institutul de Biochimie și Biologie Celulară din Shanghai, parte a Academiei Chineze de Științe, a pornit de la o drojdie sintetică specială, cu un singur cromozom în loc de cei 16 obișnuiți la specia Saccharomyces cerevisiae, construită anterior în același laborator. Pe acest fundament, cercetătorii au eliminat, unul câte unul, toți cei 300 de introni cunoscuți din genomul acestei drojdii.

Pentru a evita ani întregi de modificări genetice repetate, echipa a folosit un truc ingenios: au șters introni în paralel, în celule cu „sex” opus (drojdiile au tipuri de împerechere similare într-un fel cu sexele), apoi au combinat toate aceste modificări printr-un proces de recombinare cromozomială și diviziune celulară specifică drojdiilor, similară meiozei. Practic, în loc să adauge modificările una câte una, la fiecare pas au dublat numărul de introni eliminați simultan.

Rezultatul, botezat SYNE27α, a fost secvențiat complet pentru a confirma că toți cei 300 de introni, din 288 de gene diferite, chiar au dispărut. Iar drojdia a rămas, surprinzător, în viață.

O celulă care nu mai are nevoie de „foarfecele” molecular

Odată eliminați toți intronii, celula nu mai are nimic de tăiat din ARN-ul mesager, ceea ce înseamnă că nici componentele spliceozomului nu mai sunt necesare pentru supraviețuire. Cercetătorii au confirmat acest lucru: toate cele cinci molecule de ARN implicate în procesul de „tăiere” (numite ARN-uri nucleare mici) și mai multe proteine cheie ale spliceozomului au devenit complet neesențiale pentru ca celula să trăiască.

Descoperirea nu înseamnă că intronii sunt inutili în mod normal, la o drojdie obișnuită ei ajută la reglarea fină a activității genelor, ci arată că, atunci când sunt eliminați complet și cu grijă, celula poate compensa lipsa lor și funcționa fără mecanismul construit special pentru ei. Este un pas important spre construirea unor genomuri eucariote minimale, adică simplificate la strictul necesar, un domeniu de interes tot mai mare pentru biologia sintetică.

Concluzia cercetătorilor este clară: spliceozomul, considerat multă vreme o condiție obligatorie pentru viața eucariotă, s-a dovedit a fi, cel puțin la drojdie, o piesă care poate fi complet demontată, fără ca motorul să se oprească.

---

Sursă: Zhou Jinqiu et al. — „A spliceosome-independent eukaryote generated by complete intron removal”, Cell (2026), DOI: 10.1016/j.cell.2026.05.033, Institutul de Biochimie și Biologie Celulară din Shanghai, Academia Chineză de Științe