《自然》封面故事：全基因组加倍︱2025年3月20日刊

封面图片：Anthony Burnetti/Georgia Tech.

封面故事

多细胞长期演化实验中的全基因组加倍

全基因组加倍能促进真核生物的适应性演化，但它如何出现、持续和支持适应一直有待明确。在本期《自然》中，William Ratcliff和同事揭示了这种加倍能在数千代的多细胞“雪花”酵母（Saccharomyces cerevisiae）中出现并维持稳定。团队发现，在演化出更大体积的选择压力下，这种酵母的细胞从有两个染色体组快速演化成四个 。这种“四倍体”能在50天内出现，并持续至少950天（约5000代），尽管它的基因组并不稳定。该团队发现，四倍体的出现和维持是因为它在选择压力下具有更即时的演化优势，能创造出产生更大多细胞簇的更大、更长的细胞。此外，加倍后基因组的不稳定性会促进获得和失去能支持细胞进一步变长的特定染色体（非整倍体），在600天内产生宏观多细胞性。封面中正在演化的宏观雪花酵母中可见这种效应，这些酵母由于全基因组加倍和非整倍体而具有更大的核（黄色）和更大更长的细胞（青色）。

《自然》论文：Genome duplication in a long-term multicellularity evolution experiment