改寫教科書！缺失一些必需基因，細胞照樣存活！

　　在一項新的研究中，來自新加坡科技研究局（A*STAR）的研究人員發現酵母細胞即便缺失某些“必需的”基因，也仍然能夠存活下來。這一令人吃驚的發現在理解細胞如何適應充滿挑戰性的環境以及解決耐藥性問題上產生重大影響。相關研究結果近期發表在Cell期刊上，論文標題為“Gene Essentiality Is a Quantitative Property Linked to Cellular Evolvability”。

　　在此之前，必需基因（essential gene）被定義為在細胞存活中起著至關重要作用的基因。這種教科書上的定義成為很多治療方法的基礎：藥物被開發出來阻斷癌細胞和致病性細菌中的必需細胞，從而殺死這些危險的細胞。

　　如今，在這項研究中，來自A*STAR醫學生物學研究所和新加坡免疫學組（Singapore Immunology Network）的Giulia Rancati、Norman Pavelka和及其同事們證實這種情形并不是如此明了。他們發現，在給定時間內，酵母細胞能夠經歷進化過程，從而允許它們適應某些之前被認為是必需的基因的缺乏。

　　這意味著存在三種類型的基因：不會因進化而發生變化的必需基因（non evolvable essential genes），不是必需的基因（non essential genes），以及可波動變化的位于這兩種類型之間的基因，其中研究人員將第三種稱為因進化而可發生變化的必需基因（evolvable essential genes）。Rancati解釋道，“我們的研究證實一些必需基因要比其他的必需基因更加必需。”

　　在這項研究中，研究人員敲除酵母細胞中大約1000個被認為是必需的基因中的一個，然后進行多階段研究。在這些實驗期間，細胞在體外培養數天以便讓它們有時間針對這種基因丟失進行進化。在研究的這大約1000個基因中，有88個基因被鑒定為是因進化而可發生變化的必需基因。

　　這一發現引發了遺傳學界的廣泛討論。Rancati說，“迄今為止，我們面臨著包括從‘當然，我們一直觀察到這種情形發生！’到‘這是不可能的。你肯定弄錯了！’在內的各種各樣的反應。”

　　它也對藥物發現和開發產生深刻影響。藥物開發時，制藥公司經常需要投入幾十億美元開發出一種大有希望的候選藥物，然而，僅僅幾年后就會發現因耐藥性產生，它變得沒有什么用處。但是，如今，通過靶向真正的必需基因而不是因進化而可發生變化的必需基因，人們就有更大的幾率發現不會讓微生物產生耐藥性的藥物。

　　Rancati 說，“接下來就是將這些研究發現應用到哺乳動物系統中。我們已經著手計劃進行全基因組篩選以便當必需基因被剔除時人細胞的可進化性（evolvability）。”