海归博士Cell特刊文章

　　

生物通报道，台湾中央研究院分子生物研究所研究员吕俊毅博士团队发现酵母菌杂交不育的基因密码，该研究成果登上12月12日发表的Cell上，并被列为该期Cell的Featured Article（特刊文章）。

 

该文章通讯作者为台湾中央研究院分子生物研究所研究员吕俊毅，两位并列第一作者分别是国立阳明大学基因体探究所博士研究生周睿珏（吕俊毅的博士生），以及李信毅（吕俊毅实验室研究助理）。该论文是吕博士全职回台湾后2年时间里在本土研究所得的成果。

 

不同种间的个体交配无法产生有繁殖能力的下一代这一现象多年前就被科学家们发现，比如说，马和驴杂交后所生的骡的染色体为奇数，没有繁殖下一代的能力。早在80年前，2位进化学大师Dobzhansky博士和Muller博士提出假说，这可能是因为两个“种”特定基因不相容所致。在杂交子代中，原本两个需要互动的基因，因为分别来自不同的“种”，所以无法互动，就好像种A的钥匙打不开种B的锁。多年来，全球学者都企图找出那些特定的基因，以便解开2个种之间不相容的种化秘密。此次，吕俊毅博士研究团队就是利用可以大量、快速繁殖的酵母菌，清楚完整地呈现出种化的机制，大幅度补充先前理论的空白处。

 

突破点

吕俊毅研究团队最大的突破在于，利用Sb和Sc两种相近、但杂交子代却不孕的酵母菌，比对酵母菌有的十六条染色体后，在杂交种的第十三条染色体，找到关键性“种化”基因配对AEP2和OLI1，这也是全球在酵母菌中找到的第一对“种化”基因，并首次解开两个来自不同“种”的“种化”基因配对因无法互动而导致不孕的机制。  　　  

 

吕俊毅指出，分别位于细胞核的AEP2和线粒体的OLI1必须来自同种生物，才可以互动运作。但杂交种的第十三条染色体AEP2来自Sb，OLI1却是出自Sc，导致AEP2无法控制OLI1产生蛋白质，线粒体因缺乏蛋白质，就不能生产细胞所须的能量，造成酵母菌无法进行有性生殖。  　　  

 

研究团队认为，不同生物可能各有各的“种化”基因配对，但造成杂交种不孕的原因，很可能跟酵母菌拥有相同的机制。接下来的研究重点将放在证实这样的机制是各种生物不同物种杂交子代，无法繁殖后代的通则。  　　  

 

至于这项研究成果是否可以应用在解决人类不孕的问题，吕俊毅语带保留地说，这是个很好的科学议题。

 

该研究项目获得国际人类前沿科学计划组织研究计划兴中研究分生所支持。

 

吕俊毅

早年就读于台湾国立清华大学生命科学系硕士班，曾加入中央研究院分子生物研究所陈枝乾教授实验室研究玉米的跳跃基因，从此开始研究基因的进化。随后，他赴美国进入耶鲁大学生物系攻读博士学位，师从Shirleen Roeder教授研究酵母菌的减数分裂的分子机制，当时博士论文发表在Cell上。获得博士学位的吕俊毅又在哈佛大学做博士后研究，师从Andrew Murray教授，开始以酵母菌研究进化。2006年，吕博士全职回台湾任教。