《自然》發表新研究：全世界的酵母都起源於中國

一組來自法國的科學家準備對1,000個酵母基因組測序，他們考察了來自各個地方的酵母菌株，其中一些是你能夠想到的：啤酒、麵包、葡萄酒。

還有一些則不然：污水、白蟻丘、樹皮、一個4歲澳大利亞女孩受感染的腳趾甲、帶有油污的瀝青、來自朝鮮的發酵橡子粉、馬糞、果蠅、人的血液、海水、腐爛的香蕉。

五年來，兩位遺傳學家——分別是來自法國蔚藍海岸大學（Université C?te d』Azur）的吉安尼·利蒂（Gianni Liti），以及來自斯特拉斯堡大學（Université de Strasbourg）的約瑟夫·沙赫雷爾（Joseph Schacherer）——會向他們遇到的幾乎所有人索要酵母菌株樣本，對象可能是法屬蓋亞那收集人類糞便的醫生，也有可能是墨西哥的龍舌蘭酒釀造師。

「採集1,000種葡萄酒酵母菌株很簡單。」沙赫雷爾說，「但那不是我們想要的進行方式。」他們想要的是，採集生活在世界各地不同環境中鮮為人知的野生酵母菌株。沙赫雷爾和利蒂想要得到這些樣本，以觀察它們是否可以證實自己對於酵母起源的猜想。他們的分析結果顯示，全世界各地的酵母都起源於中國。這一結果發表在《自然》雜誌上。

最有說服力的線索是，中國及周邊地區酵母的遺傳多樣性比世界其他任何地方都要高。利蒂之前就有過這樣的猜想，他曾跟在偏遠地區原始森林中採集酵母菌株的中國研究人員進行過合作。不過，這次大規模基因組測序證實了東亞地區酵母的獨特性：在台灣島和海南島這兩個中國沿海熱帶島嶼之間，酵母菌株的遺傳差異比遠隔大西洋的美國和歐洲兩地還要大。

酵母的中國起源說和人類的非洲起源說並沒有太大的不同。

在全世界範圍內，非洲地區智人的遺傳多樣性是最高的。世界其他地方的人類都是走出非洲的智人種群的後裔；世界其他地方的酵母也都源於擴散到東亞地區以外的酵母菌株。在野生酵母菌株「走出亞洲」之後，人類可能對它們進行了多次馴化，以製造我們如今所熟知的發酵食物：啤酒、麵包、葡萄酒。

酵母菌株彼此之間的差異同樣令人感到意外。衡量遺傳差異的一種標準做法是，從兩組不同的酵母菌株中選取同一個基因，然後對比它們之間的遺傳編碼發生了多少變化（就像是隨著時間推移而累積起來的拼寫錯誤）。但利蒂和沙赫雷爾發現，一種特定基因在基因組中重複（這種現象被稱為拷貝數變異）的次數事實上導致了兩種菌株（比如用來釀造美味啤酒的菌株和寄生在野外昆蟲身上的菌株）之間的差異。換句話說，重要的不僅僅是基因的序列，還包括酵母基因的拷貝數。

萊斯特大學（University of Leicester）的酵母遺傳學家艾德·路易斯（Ed Louis）表示，這種情況可能也存在於其他物種身上，甚至可能包括人類。然而，研究人類的拷貝數變異並沒有那麼容易，因為人類的基因組數量是酵母的200多倍。所以，舉例來說，尋找跟心臟病有關基因的研究通常是對基因組進行抽樣檢查，以此尋找單點突變。這項關於酵母的研究表明，或許人類遺傳學家也應該更仔細地研究一下拷貝數變異。

把源自微小的單細胞酵母的洞見應用在巨大的多細胞人類身上，這其實沒有那麼牽強。人類和酵母有很多細胞機制是一樣的——在很多情況下，你可以把酵母的一個基因替換成相應的人類版本，之後酵母的機能仍然正常。由於酵母菌株可以在實驗室中迅速繁殖和生長，長久以來科學家一直利用它們來進行遺傳學研究。

加州大學洛杉磯分校（UCLA）的遺傳學家利奧尼德·克魯格利亞克（Leonid Kruglyak）把這項新研究稱為「信息寶庫」，他已經在籌劃基於該研究的一些數據開展實驗。荷語天主教魯汶大學（KU Leuven）的遺傳學家凱文·韋斯特里彭（Kevin Verstrepen）曾對用於釀造啤酒的多種馴化酵母菌株進行基因測序，他同樣對這項新研究充滿了興趣，稱：「酵母學界的每個人都感到非常興奮。」

你是否好奇野生酵母是否可以用來釀造啤酒？答案是：可以。酵母就是酵母，它們能把糖分轉化為酒精。不過，別指望釀出來的啤酒能有多好。「我們釀過不少，」韋斯特里彭說，「釀出來的啤酒有點臭。」

翻譯：何無魚

校對：其奇

編輯：穎仔

來源：The Atlantic

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