酵母菌沒了必要基因能生存還能開發藥物 中研院發現基因奧秘
▲研究團隊包括，臺灣大學基因體與系統生物學程學生王宣凱、基因體研究中心博士董璐、博士張尚麟、副主任張典顯（左至右）。（圖／中央研究院提供）
酵母菌可以用來釀酒與烘焙，而酵母菌6000多個基因中，其中1000多個基因是不可或缺的「必要基因」（Essential gene）。原本認爲必要基因一旦被剔除，細胞必死無疑，但中央研究院研究團隊發現，必要基因PRP28若刪除，酵母菌還能活着，甚至在開發藥物時，可協助調整整體平衡。
該研究第一作者張尚麟指出，在負責剪接RNA的剪接體 （Spliceosome）中，「PRP28」是一個不可或缺的零組件。當失去了「PRP28」，RNA剪接無法進行，細胞就會死掉。但團隊發現，將「PRP28」搭配的零組件進行互補性的改變，細胞就可以不需要「PRP28」，但這種缺少「PRP28」的酵母菌因爲RNA剪接效率低，導致生長得比較差。
研究團隊利用酵母菌，做了一個縮時演化實境秀，讓缺少了必要生長基因的酵母菌在實驗室演化，產生適應性突變，並一路觀察生長速度是否加快，最後達到最佳狀態，失去「PRP28」的酵母菌經過了300個世代演化之後，出乎意料地回到了健康的狀態，上演了絕處逢生的大驚奇。
▲▼研究團隊利縮時演化實境秀呈現酵母菌的演變過程。（圖／中央研究院提供）
深入調查後研究團隊發現，演化後的酵母菌可藉由降低上游轉錄(Transcription)的效率，讓轉錄與RNA剪接(Splicing)再度同步化，像是一種負負得正的概念，藉此重新優化細胞整體基因的表現。實驗結果也顯示，生物系統中有許多錯綜複雜的基因表現路徑，不同步驟可以互相影響（例如：RNA轉錄與RNA剪接），讓大衆更瞭解細胞運轉的邏輯與生物系統的演化。這個觀念可以被運用到生物系統的優化，提供未來設計調控生物系統的新路徑，比如說，在開發治療疾病藥物。
論文已在今年11月登上國際學術期刊《自然生態演化》(Nature Ecology and Evolution)，共同作者包括：臺灣大學基因體與系統生物學程博士班學生王宣凱，以及基因體研究中心博士後研究員董璐。