
显微镜下的酵母。
新闻摘要:朊病毒
声名狼藉——这个词本身就是“蛋白质”和“感染”的混合体,暗示它们没安好心。这显然有些道理:朊病毒是一种蛋白质,它有不同的折叠形式,如果它们聚集成不溶性团块,就会引起疯牛病等问题。但朊病毒也可能是进化的关键部分。发表在
中的一项新调查发现,1/3 的酵母菌株中存在朊病毒,它们赋予的性状中有 40% 是有益的。怎么做到的:
研究人员在研究酵母中的朊病毒方面有一个关键工具:一种名为 Hsp104 的蛋白质,它已知能将朊病毒转化为其活化的、聚集的形式。如果敲除 Hsp104 会改变酵母菌株的行为,那就表明该菌株含有朊病毒。
在 12 种不同的培养条件下,对 690 个酵母菌株的 4 个分离株进行了有无 Hsp104 的筛选(如果你们没算,那总共有 66,240 个样本),研究人员得出结论,1/3 的菌株中存在朊病毒。酵母朊病毒有时被认为是培养皿中生长条件的产物,因此,庞大而多样化的样本集支持了另一种假说,即它们实际上在自然界中很普遍。
科学家们还详细研究了两种朊病毒 [PSI^+] 和 [MOT3^+],发现灭活朊病毒可能会使酵母菌株在抵抗毒素方面变得更好或更差,具体取决于菌株。转录。这使得它们非常适合在压力条件下引起巨大的变化。
研究人员说,这就像对冲赌注。有时激活的朊病毒会使酵母对压力源更加敏感,但任何有益的朊病毒都会在幸存者中传播。在野生酵母中,40% 的“新”性状来自激活的朊病毒,实际上是有益的。
背景信息
说朊病毒是产生多样性的常见机制,尤其是那些被证明有益于多样性的机制,这是有争议且新颖的。该研究的首席作者苏珊·林德奎斯特(Susan Lindquist)及其获得她观点认可的努力,在最新一期的
和论文中都有介绍。
朊病毒还因其表观遗传继承形式而引人注目,这意味着它们不改变任何 DNA 序列,但仍会改变生物体的性状。激活的朊病毒会激活它遇到的任何其他类似的蛋白质,因此细胞质中的朊病毒可以在子代细胞中延续其激活形式。
未来展望
朊病毒是奇怪的东西,科学家们仍在努力研究它们为什么存在以及它们做什么。如果林德奎斯特博士的假设被证明是正确的,那么它们就是一种迄今为止未被研究的进化机制,而理解这一点可能有助于我们理解它们如何爆发性地导致神经退行性疾病。
参考文献:Halfmann et al. Prions are a common mechanism for phenotypic inheritance in wild yeasts. Nature. 2012年2月16日。DOI:10.1038/nature10875













