對(duì)功能基因組學(xué)來(lái)說(shuō)，改變游戲規(guī)則的時(shí)刻總是反映了用于在整體規(guī)模上研究新的表現(xiàn)型的、*的新試劑或方法的發(fā)展和應(yīng)用。三項(xiàng)獨(dú)立的研究描述了用系統(tǒng)的、基因組規(guī)模的方法來(lái)確定生存*的人類基因，它們合起來(lái)組成了必需基因集合。Blomen等人和Wang等人分別報(bào)道了一致的、包含約2000個(gè)基因的、人類細(xì)胞生存*的基因集合。另外，Hart等人也得到了相似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這是我們*次確實(shí)地知道人類細(xì)胞分裂所需的、必需基因的核心集合。這項(xiàng)結(jié)果開啟了研究必需基因的功能、基因的重要性如何依賴于遺傳和組織環(huán)境、以及必需基因如何演化等問(wèn)題的大門。

酵母是一種為功能基因組學(xué)提供了可靠的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的模式生物。從科學(xué)家*次描述了酵母的核心基因組集合開始，他們就預(yù)言將會(huì)確定人類細(xì)胞必需基因的核心集合。在酵母中，確定必需基因的集合是相對(duì)直接的，因?yàn)榻湍傅幕蚪M非常緊湊，并且能夠地完成基因重組，這使得在其正常染色體環(huán)境中的的基因缺失成為可能。

酵母的基因缺失能夠在二倍體細(xì)胞中進(jìn)行，然后引導(dǎo)二倍體細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂，產(chǎn)生只含有敲刪基因的單倍體細(xì)胞。如果一種突變的單倍體細(xì)胞株在遺傳操作之后無(wú)法生長(zhǎng)，則證明這個(gè)突變基因是對(duì)細(xì)胞分裂非常重要的基因。這種缺失突變?cè)诨蚪M規(guī)模的應(yīng)用揭示了在標(biāo)準(zhǔn)生長(zhǎng)環(huán)境下對(duì)酵母基因組約6000個(gè)基因中對(duì)其生存至關(guān)重要的1000個(gè)左右基因。酵母的核心基因編碼了驅(qū)動(dòng)如轉(zhuǎn)錄、翻譯、DNA復(fù)制、細(xì)胞周期控制和基礎(chǔ)代謝等基本細(xì)胞功能的蛋白。而且，酵母的必需基因有幾個(gè)能夠反映在細(xì)胞生命中重要功能的屬性。例如，它們都是保守和進(jìn)化受限的，高度表達(dá)的，編碼大量?jī)A向于形成穩(wěn)定的復(fù)合物、有豐富的蛋白-蛋白相互作用的蛋白質(zhì)。

如今，人類細(xì)胞的必需基因的情況能夠利用在酵母中建立的概念框架進(jìn)行研究。Blomen等人考察了兩個(gè)細(xì)胞系中的必需基因：接近單倍體的、慢性粒細(xì)胞白血?。╟hronic myelogenous leukemia, CML）細(xì)胞系KBM7以及它的非造血細(xì)胞衍生物、所有染色體皆為單倍體的細(xì)胞系HAP1。這些單倍體細(xì)胞系能夠用以基因陷阱插入突變（gene-trap insertional mutagenesis）的方法來(lái)確定必需基因。Wang等人也用基因陷阱的方法研究了KBM7細(xì)胞，但他們進(jìn)一步利用基于成簇的、規(guī)律間隔的短回文重復(fù)序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR）的基因編輯技術(shù)。這種技術(shù)能夠在二倍體細(xì)胞中直接探究必需基因。他們研究了另一種CML細(xì)胞系K562，以及兩種伯基特淋巴瘤細(xì)胞系Raji和Jiyoye。類似的，Hart等人利用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)來(lái)探索必需基因，但他們是在一系列多樣化的粘連細(xì)胞系中完成的，例如結(jié)腸癌細(xì)胞系、宮頸癌細(xì)胞系、病人體內(nèi)獲取的原代膠質(zhì)母細(xì)胞和永生的視網(wǎng)膜上皮細(xì)胞。三個(gè)研究組都發(fā)現(xiàn)人類的必需基因是高度保守的，而且與酵母相似，它們編碼了大量參與蛋白-蛋白相互作用的蛋白質(zhì)。人類細(xì)胞必需基因的核心集合還傾向于存在副本、表現(xiàn)出更強(qiáng)的演化限制的特征：它們演化緩慢、涉及極少量的缺失性單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)。雖然許多必需基因都涉及基礎(chǔ)生物學(xué)過(guò)程，包括轉(zhuǎn)錄、翻譯和DNA復(fù)制，但一些重要片段的功能仍然不確定。事實(shí)上，每項(xiàng)研究都優(yōu)先處理大量的功能未知、有待探究的基因。