沉寂的細胞也在不停突變

近100年來，遺傳學家們相信細胞分裂越多細胞積累的突變越多。然而，巴斯德研究所的一項研究表明，靜止的細胞（不分裂）也能獲得特定類型突變（鹼基缺失）。

DNA書寫遺傳特徵，每當細胞分裂時這些遺傳信息就被複制並忠實地傳遞下去。「這種遺傳方式也具有足夠的靈活性，即通過變異滿足進化需求，」巴斯德研究所基因組動力主席Beno?t Arcangioli解釋。

大多數突變具中性效應，真正對細胞、個體或物種性狀起正面或負面影響的突變是罕見的。在自然選擇的影響下，建立突變有助於物種進化。百年以來，遺傳學家對這種情況的認識是細胞分裂次數與突變有關。「簡單來說，細胞分裂越多，它所獲得的突變越多，」Beno?t Arcangioli說。然而，在自然條件下細胞的分裂時間相對短暫，處於靜止狀態的細胞居多。科學家們想知道，這些靜止細胞是否也會發生突變？

Beno?t Arcangioli課題組的研究證明，休眠期的細胞DNA也會獲得突變。「這些突變隨時間推移呈線性變化，不同於生長過程中的變化。在生長過程中，突變類型傾向於以C/G鹼基為代價增加A/T鹼基數，插入比缺失佔優勢。靜止狀態下的情況與之不同，A/T和G/C鹼基數的變化似乎是平衡的，缺失比插入更佔優勢。」因此，「分裂和靜息兩個突變系統的動態平衡共同塑造了物種的基因組大小和版圖。」這也意味著，即使沒有分裂，靜止的細胞也服從自然選擇，無時無刻不在優化著細胞的存活潛能。

雄性/雌性配子的二態性（dimorphism）

性別的二態性表現為許多物種的雄性和雌性個體在形態結構上存在明顯差異。在高等動物中，雌雄二態性十分明顯，有些表現在體重上，有些則表現在形態、結構或顏色。

「從植物到人類，許多物種的雄性配子都在持續分裂，雌性配子與之相反，」Beno?t Arcangioli補充道。本文的一個重要發現指出，雄性配子和雌性配子因具備不同突變模式，導致它們的遺傳物質漸進產生差異。「在雄性/雌性配子的二態性中，兩種突變模式的結合應該發揮了關鍵作用。」

細胞不同生命進程的不同突變方式的發現，使突變機制研究引入了時間概念。「隨時間變化的突變有兩個優點，首先它與進化論的分子鐘理論一致，其次，可以說，是它賦予了雌性配子的進化力量。」

原文標題

Quiescence unveils a novel mutational force in fission yeast

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