酵母丢失DNA修复基因并茁壮成长

研究人员发现了一种酵母属，它已经失去了许多帮助其他生物保持无癌症的基因。大多数生物体具有多种基因，可修复突变的DNA并帮助保持细胞分裂，从而减缓整体突变率。然而，由美国田纳西州范德比尔特大学的Jacob Steenwyk带领的科学家们发现，汉森孢子属的成员，其中一些常见于葡萄和葡萄必须，已经失去了大量的这些基因而没有明显的后果。

“由于它们在确保基因组完整性方面的重要性，大多数与基因组维持相关的过程被认为是进化上古老和广泛保守的，”该研究的作者解释，发表在PLOS Biology期刊上。

“删除许多与DNA维持相关的基因会导致突变率和基因组不稳定性的急剧增加。”

研究人员分析了25个汉逊酵母物种基因组，发现了两个谱系，其中一个比另一个更快。虽然两者都失去了大量有助于调节细胞周期和保持基因组完整性的基因，但是进化速度更快的细胞系已经失去了最多。

结果，作者写道，它经历了“爆发的加速进化，导致更大的突变负荷”。

“在基因组学方面，汉森酵母是最少的酵母，”斯蒂尼韦克说。“他们的基因组非常小，而且谱系中任何物种的基因数量最少。”

他们的细胞分裂似乎非常快，但也有些不稳定 - 可以说是一种数量超质量的方法，”他说。

根据澳大利亚墨尔本圣文森特医学研究所的Wayne Crismani的说法，研究结果揭示了生物体在多大程度上可以耐受遗传物质的缺失。

“这些酵母种类已经失去了大量一些最基本重要的基因类型，这些基因通常被用来保持生物体DNA的完整性，以便生存和繁殖，”他解释说。

来自澳大利亚弗林德斯大学的Simon Conn表示，即使其中一种基因的丢失也可能对酵母造成致命伤害，对人类来说可能是“癌症的标志”。

“在致癌基因或致癌基因中，一些最常检测到的突变属于DNA修复途径和细胞周期检查点途径，”他补充道。

康恩解释说，这种突变可以导致大量的进一步突变 - 即加速的进化速度 - 以及肿瘤的快速增长，使癌症在人体内存活并抵抗化疗药物。

他说：“这种酵母中的生长和突变谱之间的相似性，虽然已有数百万年，而人类癌症也是如此。”

康恩说，这些研究结果可能最终有助于协调新疗法以靶向DNA修复途径，而Crismani认为它们可用于帮助提高酵母中酿造和烘焙，甚至植物育种的遗传多样性率。

然而，Steenwyk及其同事的关键发现是，与直觉相反，该属没有受到保护性基因丧失的不利影响。

“我们得出结论，尽管缺乏许多其他高度保守的细胞周期和基因组完整性基因和途径，但汉森孢子虫是一种多样化和繁衍的古老谱系，并且可能代表一种新颖的，据我们所知，系统用于研究没有它们的细胞生命，”他们总结道。