随着白垩纪被子植物（比如果树）在地球上的迅速扩张，酿酒酵母祖先进化出了一种全新的有氧发酵途径，即通过抑制线粒体基因表达，快速利用葡糖糖生产乙醇，从而达到快速占据资源和抑制其他微生物的目的。该代谢途径的形成机制一直是人们关注的焦点。 

　　前期研究表明一亿多年前在酿酒酵母祖先基因组中发生的全基因组重复事件是酿酒酵母分支形成有氧发酵途径的主要原因。中科院天津工业生物技术研究所江会锋研究员带领的新酶设计与酵母基因组工程研究团队研究表明，一种名为德克酵母的祖先早在3亿多年前就与酿酒酵母发生了分化，但是德克酵母却具有了与酿酒酵母类似的有氧发酵代谢。本研究通过比较两类酵母的基因组、转录组以及染色质结构图谱，发现德克酵母没有发生全基因组复制，但是有一类AT富集的调控元件同时出现在了两类酵母的线粒体相关基因上，使得线粒体相关基因的染色质结构发生了平行进化，并最终导致线粒体相关基因表达受抑制，从而形成了有氧发酵代谢。本研究表明自然生物在面临相同的生存环境时，会选择类似的遗传机制形成新的代谢途径，提高物种的环境适应能力。 

　　该研究得到科技部和国家自然科学基金等资助，相关研究成果已在Molecular Biology and Evolution杂志发表。该杂志在进化生物学领域排名第二，5年影响因子14.5。中科院天津工业生物所科研助理程健博士和美国康奈尔大学博士后郭晓贤博士为本文共同第一作者；中科院天津工业生物所江会锋研究员和美国康奈尔大学顾正龙教授为该文的共同通讯作者。 

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代谢相关基因表达的平行进化