对癌症的惊人见解来自于独特的植物物种

全基因组复制(WGD)发生在所有生命领域。它在植物中最常见，但也发生在一些最具侵略性的癌症中。在WGD之后，细胞有额外的基因组，被称为多倍体。

我们的大多数主要作物也是多倍体，包括小麦、苹果、香蕉、燕麦、草莓、糖和花椰菜等芸苔类作物。多倍体也发生在一些最具侵袭性的胶质瘤(一种脑癌)中，并与癌症进展有关。一般来说，多倍体与健壮性(如作物)和对环境的适应性(如转移性癌症)有关。

因为多倍体有更多的基因组需要管理，这些基因组的加倍可能是一个弱点，所以了解是什么因素稳定了年轻的多倍体，以及基因组加倍的种群是如何进化的很重要。

在这项发表在《细胞报告》上的新研究中，专家们研究了三种成功的多倍体植物物种是如何进化来管理额外的DNA的，以及它们的进化方式是不同的还是完全相同的。

领导这项研究的Levi Yant教授说:“了解多倍体面临的一系列问题可能有助于我们理解为什么有些人成功了，而有些人却没有。”我们看到成功的多倍体克服了DNA管理的特定问题，我们专注于它们的“自然解决方案”是什么。

“在我们的研究中，我们研究了三个物种适应‘多倍体生活’的例子，这些物种不仅存活了下来，而且还茁壮成长。然后我们观察它们是否使用相同的分子溶液生存。令人惊讶的是，他们没有。”

研究人员发现，快速适应多倍体状态的最清晰信号来自于CENP-E分子，这正是其他研究小组最近发现的息肉样癌的致命弱点，也是一个有希望杀死癌症的治疗靶点。下一个最清晰的信号来自“减数分裂基因”，Yant教授指出，这种基因在许多癌症中是开启的，而在几乎所有正常细胞中都是关闭的。

“我们在相同的分子网络中发现了快速适应WGD状态的信号，在CENP-E的情况下，正是对多倍体癌症特别重要的分子，”Yant教授继续说道。

“与大多数疗法相比，这种WGD给癌症带来了短期优势，但针对这种确切的分子CENP-E，可以特异性地杀死多倍体癌症。这是一个来自完全不同方向的进化重复(或趋同)的显著例子，但却遇到了相同的适应障碍。我们现在可以采用这种模式，很好地适应多倍体，这可以告诉我们对某些类型癌症的思考。”

这项研究的发现可能有助于更好地理解某些多倍体癌症，如胶质瘤(脑癌)是如何利用多倍体发展的，以及什么分子可以作为任何治疗的一部分来“杀死”癌细胞。

更广泛地说，这项研究是重要的证据，表明从进化生物学中挖掘这些自然解决方案可以为未来的治疗提供信息。最后，这项研究还说明了未来我们可以更好地设计我们的许多多倍体作物的不同方法，使其更能适应某些灾难性事件——比如气候变化。