HAC[HAC(human artificial chromosome)人類人造染色體]

HAC是一種微染色體，可以像染色體一樣在人類細胞株中進行表達。相比於人類細胞的46條染色體，小染色體作為第47條染色體出現，但是分子量很小，只有約6-10Mb，而不是正常的染色體中的50-250Mb。HAC可以攜帶人工引入的感興趣的新的基因，研究人員可以利用他進行多種功能的研究，例如治療疾病。 可供選擇的構建轉基因的方法例如酵母人工染色體和細菌人工染色體，會導致很複雜的問題，這些載體引入的基因不僅會因為不同的表達方式而衝突，還會因為內含子導致破壞了原有的基因序列，但是HAC不會，因為他完完全全是一個單獨的染色體，這種分離的存在方式一般認為是不會發生插入變異的。A因此HAC相比於YAC，BAC，病毒載體，可以用來分離更多種類的基因。（例如增強子，多拷貝數變異） HAC對於轉基因載體研究是非常有用的，可以作為一種用來闡述人類染色體功能的工具，注釋人類基因組。

歷史

HAC的首次構建是在1997年，通過在人類HT1080細胞中添加了alpha-satellite DNA至端粒以及添加了著絲粒序列構建而成，允許細胞穩定的有絲分裂。這一實驗成功製造了一個帶有感興趣的基因的全新的微染色體。但是由於這一方法非常複雜，所以很多實驗中已經不再使用這一方法。

構建方法

目前由兩種可行的方法構建HAC載體

第一種方法是通過更改天然的人類染色體構建小染色體（minichromosome）這種方法完全是通過截斷天然染色體，然後用Cre-Lox系統引入目的片段的方法重組。

另一種方法就是直接構建一個新的染色體，這種方法受到很多限制，很多大的基因片段無法成功的融合在重組載體上，時受限於對染色體必需組件的了解，尤其是著絲粒序列，導致無法成功構建。

套用實例

2009年的一項研究顯示了HAC的強大能力，這種載體可以穩定的插入非常龐大的基因片段。這項研究的目的基因是一段2.4Mb的肌營養不良基因，這一變異基因是解決杜氏肌營養不良症的關鍵因素。這項研究中，HAC可以穩定的有絲分裂並且在小鼠中表達，而之前的企圖表達這一基因的研究都以失敗告終，而這個實驗成功的關鍵就在於HAC可以融合前所未有的龐大的片段。

2010年，一種名為21HAC的HAC載體被報導。21HAC基於人類21號染色體，刪除了過多的重複序列後構建的5Mb的人工染色體。21HAC可以被轉入多種動物細胞（小鼠，雞，人類）。利用21HAC，研究人員可以插入單純性皰疹病毒胸腺苷激酶編碼基因導入腫瘤細胞。這個“自殺基因”可以被很多抗病毒藥物激活。在這一研究中，這類腫瘤細胞成功的被更昔洛韋有選擇的從健康細胞中殺死。這一研究打開了新的基因治療的視窗