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几个世纪以来,长寿的真菌已经进化出一种欺骗死亡的方法:

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长寿真菌是最新的在显微镜下观察的生物体,以寻求新的理解,以了解为什么它们在年龄范围内不会产生限制生命的突变。

荷兰瓦赫宁根大学的研究人员荷兰着手比较丝状真菌多细胞生长的“特性”。他们最终得出了一个新的假设,解释了某些类型的真菌如何抑制在其线状菌丝体中积累的不劳而获的突变。真菌菌落的根状结构。

形成蘑菇的真菌的细丝在其漫长的生命中大部分时间都在两个独立的细胞核中度过,每个细胞核包含全套染色体的一半。只有在形成孢子之前的蘑菇鳃中,两个单倍体核才会短暂结合在一起进行无性繁殖。

任一核的突变都会使受影响的菌丝体失去将其细长丝融合到另一个核的能力。 ,迫使其他菌丝体以孢子形式付出代价。如果有足够的时间,突变的菌丝体将在真菌中占主导地位,从而根本降低其产生孢子的能力。

2016 年首次在快速生长的粗糙脉孢菌霉菌中发现,突变的细胞核因其突变方式而被称为“骗子”菌丝体无法与自己的细丝进行无性融合以形成孢子,但可以搭载它们可能遇到的其他功能齐全的菌丝体。

单个细胞和整个生物体之间的这种生物张力与其他生物体中的癌症相呼应,其中执着于复制的突变细胞生长得如此之快,以至于伤害了它们所产生的动物,有时甚至是致命的。

“因为这些[真菌]突变是在菌丝体中进行选择的,但却降低了菌丝体整体的适应性,你可以将它们视为一种‘核癌’,”瓦赫宁根大学的进化生物学家兼主要作者 Duur Aanen 解释道。

Aanen 和同事比较了快速生长的霉菌和长寿的蘑菇菌丝体可以活数百年年。他们建议后者使用一种称为“钳位连接”的特殊类型的细胞分裂来筛选自私的突变体,使它们能够长寿而不会积累太多的遗传缺陷。

在这种形式的细胞分裂中,细丝的单倍体核之一被保存在一个保持室中,直到细胞可以检查其质量 – 并且细丝融合是可能的。

“两个核[正在]不断地相互测试融合的能力,带有融合基因突变的细胞核的测试失败了,”Aanen 解释道。 “如果细胞无法融合,就意味着细胞进入了死胡同,从而也就意味着细胞核的终结。”

在人类和其他动物中,当有机体积累了足够的遗传错误以释放失控后,癌症就会发生。细胞分裂。看到这些错误随着时间的推移不断累积,你可能会认为寿命长或体型大的生物会产生更多的肿瘤。

但大象和鲸鱼违背了这一推理,它们利用分子技巧来修复受损的 DNA,控制细胞分裂,抑制癌症。

众所周知,这些针对“佩托悖论”的进化解决方案引起了科学家或任何想要预防癌症的人的极大兴趣。

尽管鲸鱼体型庞大且寿命较长,但它们很少患癌症(左)。长寿的真菌同样能够通过特殊类型的细胞分裂来降低其终生发生“骗子”突变的风险。 (Aanen、Padje 和 Auxiera,微生物学和分子生物学评论,2023)

虽然这项新研究有一些相似之处,但真菌是奇怪的生物,对我们动物来说,它构成了一个完全不同的生命王国。因此,科学家在真菌中找到一些能够消除与人类相关的癌症的细胞机制的可能性可能较小。

然而,我们仍然可以欣赏进化在许多方面赋予生物体保持生命活力的工具。沿着,尤其是当它试图阻止自己时。

将死,真菌癌。

这项研究已发表在 Microb 上生物学和分子生物学评论。