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酵母如何弥补额外染色体的遗传不平衡

导读拥有多余的染色体通常是生物体的问题,可能会干扰发育或导致疾病。但有些细胞反而会从中受益。例如,癌细胞或致病酵母可以利用多余的染色体...

拥有多余的染色体通常是生物体的问题,可能会干扰发育或导致疾病。但有些细胞反而会从中受益。例如,癌细胞或致病酵母可以利用多余的染色体逃避治疗并产生耐药性。

柏林夏里特医学院的一组研究人员现在已经揭示了酵母如何弥补基因失衡。他们的研究结果发表在《自然》杂志上,可能为治疗耐药性肿瘤或真菌感染提供新方法。

典型的健康人体细胞恰好有 23 条染色体的两个副本,其中存储了人的所有遗传信息。如果细胞分裂过程中发生错误,导致染色体产生三个或更多拷贝,那就太好了。总体而言,重复染色体上存在的基因被“读取”的频率更高,因此它们的产物(蛋白质)会达到异常水平。

这可能会扰乱生物体的发育,例如唐氏综合征等三体性病例,或者使生物体从一开始就无法生存。这使得非整倍体(指染色体数目异常的医学术语)成为流产的常见原因。

然而,令人惊讶的是,也有一些细胞和生物体学会了应对过多的基因,甚至从中受益。例如,一些癌细胞可以利用额外的染色体来更好地抵御肿瘤药物,并在接受治疗后继续生长。

非整倍体在酵母(一种单细胞真菌)中也很常见:据估计,所有天然的面包酵母或葡萄酒酵母酿酒酵母菌株中有五分之一都具有一组异常的染色体。

所有蛋白质交换速度都更快

多年来,研究人员一直在研究这些细胞如何处理多余的染色体。夏里特大学生物化学研究所所长 Markus Ralser 教授领导的研究小组现已追踪到一种基于酵母的此前未知的补偿机制。

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