惠康桑格研究所,洛桑大学及其合作伙伴的科学家发现了有关DNA克服有害遗传变化的能力的新见解。研究小组发现,至少一种野生酵母菌株中的自然变异会抑制26%的有害突变。在每个详细检查的实例中,一个“拯救突变”负责抵消另一个可能威胁到生物生存的突变。
该研究于今天(2021年5月27日)发表在《分子系统生物学》上,提供了有关DNA变异体如何抑制不良遗传变化的重要信息。如果在人类中得到证实,这种生物学现象可能在遗传疾病(例如癌症或罕见的发育障碍)中发挥重要作用,并解释了为什么某些患者比其他患者患有更严重的疾病。
突变是DNA字母的变化,形成了多细胞生物的遗传密码。它们可能是由于DNA在细胞分裂过程中复制时产生的错误,或者是环境暴露(如紫外线)的影响所致。尽管大多数突变不会对细胞的功能产生重大影响,但某些突变可能有害并导致遗传性疾病,例如癌症。其他突变可能是有益的,并通过进化的自然过程1促进了物种的遗传多样性。
人类基因组中有60亿个DNA字母,自然遗传变异的影响是巨大的。结果,尚未完全了解突变对基因和细胞功能的精确影响。对一个人有害的突变可能对另一个人没有负面影响。在某些情况下,这是因为健康或有弹性的个体携带额外的突变,称为抑制子,可以抵消有害的DNA变化。
在这项研究中,多伦多大学的研究人员从10个野生酵母菌株中的580个必需基因3中筛选了1106个对温度敏感的等位基因2,以观察自然遗传变异是否会使酵母在不利的高温下生长。
他们发现,至少一种野生酵母菌株中的580个必需基因中有26%可以被自然变种所规避。然后,在维康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)对继续生长的酵母菌落进行测序,以寻找可以抑制对温度敏感的等位基因的特定突变。
洛桑大学论文的资深作者Jolanda van Leeuwen教授说:“可以被抑制的必需基因中有害突变的比例是出乎意料的,而且因为我们只对一小部分野生酵母菌株进行了采样,可以被自然变异抑制的突变可能要高得多。抑制的频率表明,它在其他情况下也可能做出重要贡献,包括可能对人类疾病的影响。”
洛桑大学的研究人员详细检查了10种抑制作用实例,以更好地了解抑制作用及其对细胞的保护作用。令他们惊讶的是,在每种情况下,单个突变负责抑制对温度敏感的等位基因并使细胞存活和繁殖。
标签: 遗传疾病
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