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生物技術前沿一周縱覽(2015年5月15日)

2015-05-15 08:08 | 作者: 基因農業網 | 標簽: 生物技術前沿一周縱覽

 擬南芥中表觀遺傳學突變頻率

 
表觀遺傳學修飾可以在不改變DNA序列的情況下影響基因的活性。研究表觀遺傳學標志所經歷的自然選擇,可以揭示表觀遺傳學修飾在植物進化中起到的作用。這就需要知道準確的表觀遺傳學突變率,也就是表觀遺傳學標志在特定位點自發出現和消失的頻率。研究人員在重要模式生物擬南芥中開展研究,在32代擬南芥中分析了整個基因組內的胞嘧啶甲基化,并通過數學模型評估了表觀遺傳學突變率。該研究除了幫助理解植物的甲基化組,還為植物育種帶來了重要啟示。表觀遺傳學突變能夠穩定傳遞給后代,人們可以將其作為育種工具來增加作物的產量。只不過目前還沒有找到設計和穩定表觀遺傳學改變的最好辦法。(PNAS
 
 
蓮基因信息分析取新進展
 
蓮作為蓮科蓮屬多年生草本水生植物,是我國重要的水生經濟作物。自中國科學院武漢植物園公布了“中國古代蓮”基因組框架圖譜以來,對于蓮基因組信息的后續研究便大量開展。單核苷酸多態性(SNP)作為新的遺傳標記對基因定位及相關育種研究的意義非常重大。選擇性剪切(alternative splicing)作為一個基因編碼出不同轉錄本和蛋白質的重要途徑,對滿足生物體所需蛋白多樣性具有重要意義。因此開展蓮基因組中的單核苷酸多態性和基因的選擇性剪切的研究,不僅對于進一步完善蓮基因組信息具有重要意義,也將極大的促進蓮的分子育種以及蓮的其他分子生物學方面的研究。研究人員利用該園獲得的蓮基因組及相關轉錄組數據,深入分析了4種亞洲蓮的單核苷酸多態性和選擇性剪切。(PLoS ONE
 
 
異型花柱植物進化生態學研究引關注
 
異型花柱(heterostyly)植物進化生態學研究所取得的最新成果通過直接可靠的實驗證據首次證實了互補式雌雄異位能夠促進二型花柱植物的異交機制。常規的思路是利用異型花柱植物花粉附屬多態特征,識別并跟蹤花粉轉移方向和當量,間接推斷花部綜合征的繁殖適應功能。事實上,花粉落置的數據并不能準確反映現實的繁殖成功,因為合子前的生理親和性差異、花粉管競生,以及合子后的近交衰退等過程對各種交配來源的繁殖輸出會產生不對稱的影響。為了克服這些研究模式的局限性,近年來該研究團隊以茜草科二型花柱植物滇丁香(Luculia pinceana)為研究系統,采用DNA分子標記回溯父本的技術,對異型花柱花部綜合征的繁殖功能開展了系列創新性研究。(New Phytologist
 
 
日科學家用跟蹤方式揭示溫血魚類的生理學意義
 
盡管大多數魚是冷血動物,但是一些鯊魚,包括大白鯊和金槍魚有能力維持緩慢的肌肉抽搐,使得進行有氧運動的紅肌肉的溫度比周圍的水域溫暖。研究人員用編制的數據記錄的痕跡的工具了解到擁有溫暖的紅肌肉的魚游得更快,并對比同級冷血魚會進行年度大規模遷移。結果表明改進的巡航速度和遷移范圍可能抵消能量消耗和紅色肌肉溫度。(PNAS
 
 
H6N1亞型禽流感病毒跨物種傳播機制方面取得重大進展
 
2013年6月,在臺灣發現了全球首例人類感染H6N1亞型禽流感病例。從患者體內所分離的病毒基因序列顯示,此病毒為一典型的低致病性禽流感病毒。研究人員通過分析臺灣地區所有H6N1亞型流感病毒的HA蛋白中決定受體結合特性的關鍵性氨基酸位點變化,對代表性毒株受體結合特性進行了研究,提出臺灣地區的H6N1亞型流感病毒按其受體結合特性變化,可分為早期為偏好禽源受體結合期和后期為雙受體結合期,而這次人感染H6N1則偏好結合人源受體。該研究認為目前大部分H6N1亞型的流感病毒仍保持著高水平地結合禽源受體的能力,這可能限制了其在人體內有效的復制和傳播,但其對人類的生命安全還是會造成一定威脅,尤其是當H6N1亞型病毒與H9N2亞型流感病毒發生基因重組后,可能會引起新的流感大暴發。更為重要的是,這次人感染H6N1禽流感病毒偏好性結合人源受體,這表明它在受體結合特性上已與人流感病毒類似,如果加上其它的基因變異,極有可能引發大流行。(The EMBO Journal
 
 
昆蟲怎么知道它們的位置
 
昆蟲的腦在導航過程中是怎樣將視覺標志與路徑整合相結合的一直不清楚。研究人員對在一個虛擬現實臺上行走的被綁住的果蠅的大腦進行了鈣成像研究,發現“鋪”在“橢球體”(ellipsoid body)上的一組帶樹突的神經元能夠利用來自視覺標志和果蠅自身轉動的信息來計算前進方向。這是關于已知對哺乳動物大腦的空間導航有貢獻的“前進方向”(head direction)神經元的無脊椎動物對應物的第一個證據。(Nature
 
 
蜂王信息素對工蜂生殖生理活動的影響
 
蜂群中蜂王的存在抑制了工蜂的生殖潛力,但工蜂還保留有功能性卵巢。一旦感覺不到蜂王的存在,其卵巢就開始發育,并通過產雄孤雌生殖繁殖后代。蜂王是否存在及控制工蜂卵巢發育一般都是通過信息素實現的。東、西方蜜蜂的蜂王有類似的上顎腺信息素(QMP),然而QMP單獨成分對東方蜜蜂工蜂生殖生理的影響卻從未見報道。研究人員首先測定了東方蜜蜂蜂王信息素的主要成分,然后分別用五種QMP的主要成分及其蜂王漿來處理籠養的剛羽化的工蜂。研究結果表明9-ODA是控制東方蜜蜂卵巢發育的主要信息素,蜂王漿可增強卵巢活化水平。(Journal of Insect Physiology
 
 
Nature綜述全基因組時代基因連鎖分析的原則、方法和應用
 
隨著全基因組測序(whole-genome sequencing,WGS)被越來越多地使用,連鎖分析再次成為鑒定疾病致病基因的重要且強有力的工具,但目前還沒有關于連鎖分析與WGS相結合的論述。研究人員綜述了連鎖分析的原則和方法,并提供了連鎖分析及其在全基因組測序數據中應用的實踐指南。在簡要說明全基因組連鎖分析(genome-wide linkage analysis)的優勢以及連鎖分析與關聯分析(association analysis)的比較之后,著重討論了連鎖分析使用的不同算法,以及它們在計算機程序中的實現,并特別強調了這些算法在測序數據中的應用。此外,該文還提供了基于WGS數據進行連鎖分析的詳細步驟和方法,為讀者提供了一個詳盡的應用實踐指南。(Nature Reviews Genetics
 
 

來源:基因農業網

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