? "

注册送28元满100提现拥有全球最顶尖的原生APP,每天为您提供千场精彩体育赛事,注册送28元满100提现更有真人、彩票、电子老虎机、真人电子竞技游戏等多种娱乐方式选择,注册送28元满100提现让您尽享娱乐、赛事投注等,且无后顾之忧!

" ?


生物技術前沿一周縱覽(2018年1月12日)

2018-01-12 17:20 | 作者: 基因農業網 | 標簽: 生物技術前沿一周縱覽


水稻高產優質性狀形成的分子機理及品種設計

提升水稻產量是科學家們不懈追求的目標,而對于消費者而言食用和蒸煮品質優良才是最重要的。研究人員通過關聯分析等手段,發現了調控稻米品質三個重要理化指標的主效基因,解析了直鏈淀粉含量、膠稠度、糊化溫度的相關性,發現了決定這3個性狀的主效基因和微效基因及它們之間的作用關系,從而揭示了調控稻米食用和蒸煮品質的精細調控網絡。研究充分利用基礎理論研究的優勢和成果,建立了水稻分子設計育種的理論框架與技術體系,培育了基于“理想株型”的“嘉優中科”系列水稻新品種和具有“秈稻產量、粳稻品質”特征的“廣兩優”系列品種,已經在長江流域進行推廣,為我國水稻分子設計育種與生產的跨越式發展奠定了開創性的基礎。(國家自然科學獎一等獎


生物鐘調控葉片衰老新機制

生物鐘是生物體為適應環境晝夜周期變化而進化出的協調細胞內基因表達、代謝網絡調控的分子系統,調控植物的新陳代謝、生長發育等多個過程。研究的發現,當擬南芥生物鐘核心組分Evening Complex中任何組分發生突變,葉片衰老均會提前。轉錄組分析及茉莉酸誘導葉片衰老的生理實驗表明,Evening Complex直接參與調控茉莉酸信號,而茉莉酸信號是調節植物葉片衰老的重要因子之一,其中MYC2是茉莉酸信號促進葉片衰老的關鍵轉錄因子。進一步研究發現,Evening Complex直接結合該基因啟動子并抑制其表達,從而在時間維度精細調控茉莉酸誘導植物葉片衰老的進程。(Molecular Plant


凍土區微生物多樣性研究取得進展


土壤微生物在陸地碳循環中起重要作用。研究人員以青藏高原多年凍土區為研究對象,通過大尺度取樣獲得30個3米深度的土壤剖面,并結合高通量測序手段,揭示了青藏高原凍土區土壤微生物多樣性的分布格局及其調控因素。研究發現,凍土層和活動層微生物群落結構存在顯著差異,并且其驅動因素存在差異:活動層微生物β多樣性主要受土壤碳氮含量控制,而凍土層微生物β多樣性則主要取決于氣候因素和土壤磷含量。研究還發現,空間距離會顯著影響細菌β多樣性,但并不影響真菌β多樣性。研究揭示了凍土層與活動層微生物群落結構及其調控因素的差異,相關結果為改進物種分布模型提供了重要啟示。(Molecular Ecology


祁連圓柏中樹輪氧同位素變化及氣候意義


樹木年輪具有定年準確、連續性較好、時間分辨率高、分布范圍較廣以及可與器測記錄進行校正等特點,是重建高分辨率古氣候變化的良好記錄。研究擬采用不同樣芯中相對較寬的部分進行拼接,最終形成連續的、較長的同位素序列的方法。研究分析測試了阿尼瑪卿山地區同一樹木不同高度、不同方向以及不同樹木的不同海拔和不同樹齡的氧同位素變化,發現祁連圓柏個體內部以及不同個體間的氧同位素變化高度一致,不同海拔的樹輪氧同位素的氣候意義也具有相同的特征,均表現出與區域5-7月降水呈顯著負相關關系。結果表明,可以利用生長在不同海拔和不同樹齡的祁連圓柏來建立長序列的樹輪氧同位素序列,并重建過去的古氣候歷史。該研究探索了祁連圓柏氧同位素在同一個體以及不同個體間的變化,并為建立祁連圓柏的氧同位素長序列提供了切實可行的方法和理論依據。該研究對揭示年代至百年尺度的氣候變化規律,辨識現代及未來氣候變化的自然背景,檢驗氣候模式的模擬能力和指導未來氣候變化的預估均有重要意義(Tellus B


CRISPR/Cas9蛋白切割DNA過程中的調控和校驗機制


CIRSPR/Cas9是一種可以由一條單鏈sgRNA(single guide RNA)指導的利用Cas9核酸酶對靶向DNA進行特異性識別和切割的技術。由于其可以高效快捷地靶向切割DNA而被廣泛地應用于基因編輯、基因表達調控、基因定位和成像等領域。研究通過在Cas9蛋白的特異位點上標記熒光團,基于全內反射熒光顯微鏡快速靈敏地捕捉單個Cas9分子的FRET效率變化以及在每個FRET狀態的停留時間,以此反應Cas9的構象變化,并提供該過程中的一系列動力學參數。該研究發現,Cas9展現出三種構象狀態,并可以自發的在這三種狀態中自由切換。靶標序列的PAM遠端與sgRNA的大于三個堿基的錯配,導致Cas9的HNH結構域(核酸切割結構域)稍偏離了其正確切割位點,因而將其從切割活性態轉化為非活性狀態。而這種對錯配的校驗機制是Cas9蛋白與PAM遠端DNA/RNA雙鏈相互作用對其HNH結構域的長程別構調控來實現的。(Cell Reports


衰老過程中NAD下降和腫瘤發生、發展之間的關系


NAD是最重要的生物分子之一,在幾乎所有的生理過程中都發揮著重要的作用。哺乳動物的NAD水平由于CD38表達量的上升而降低,并伴隨活性氧分子(ROS)水平的增加,而補充NAD前體可以延緩衰老并預防衰老相關疾病的發生。研究在非小細胞肺癌以及結腸癌細胞中構建了CD38過表達的穩轉細胞系,發現CD38過表達或FK866(NAD合成限速酶NAMPT的抑制劑)處理會引起細胞內NAD水平的下降和ROS水平的增加,而NAD水平的下降直接驅動細胞發生EMT過程。EMT在腫瘤的發生、發展以及轉移過程中都發揮著重要的作用。進一步的分析發現NAD的下降導致15-PGDH蛋白的降解。15-PGDH是前列腺素E2(PGE2)合成酶COX-2的拮抗劑,是結腸癌、胃癌、肺癌等腫瘤中重要的抑癌基因。研究證實ROS引起15-PGDH的降解并導致PGE2的大量增加,而過表達15-PGDH可以抑制EMT過程。分析還發現蛋白酶體和自噬體都參與了15-PGDH的降解過程,并且其降解不是通過經典的泛素化-蛋白酶體通路,而是通過15-PGDH的第44位半胱氨酸殘基的氧化磺酸化。Cys44的突變可以抑制或加強15-PGDH的降解。更重要的是,補充NAD前體可以抑制15-PGDH的降解和EMT過程。(Cell Chemical Biology


被子植物早期與傳粉者相互關系研究獲進展


被子植物約有35萬種,在生態系統中占絕對優勢。研究人員通過野外采樣、觀察與視頻拍攝、電子掃描鏡下性狀分析、昆蟲的形態與DNA條形碼鑒定、協同分子系統樹的構建及分子鐘的分析,首次從物種、群落和系統發育水平層面,揭示了被子植物“第一個”專性共生傳粉系統,即“五味子科植物與癭蚊”的演化與維持機制。綜合研究及分析整個現存被子植物早期分支與傳粉者之間相互關系發現,以產卵為目的蠅類(flies)是現存被子植物早期分支種類的主要傳粉者。這一類傳粉者有“沒有花粉會被取食”和“雌性的草食昆蟲為了后代發育更忠誠于同一物種的花,因此在植物與傳粉者之間形成的往往是更加專性的相互關系”兩個明顯的優勢。地球上現存被子植物早期分支物種主要由產卵的昆蟲傳粉,相互之間形成了特殊的共生關系,而非具有“泛化的傳粉者”。這一新的發現對傳統的假說提出了挑戰,為研究和理解被子植物早期與傳粉者相互關系提供了新思路。(Biological Sciences
 

來源:

相關文章

? 注册送28元满100提现