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沉积物有机污染修复中微生物功能基因相互作用研究取得进展

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沉积物有机污染修复中微生物功能基因相互作用研究取得进展

 

微生物电化学技术作为一种新型、高效的湖泊污染物修复工艺,因具有加快沉积物中毒性有机污染物去除,尤其对高分子量、强毒性、难降解的有机污染物的分解去除效果更显着的特点而受到重视。然而,目前其强化降解机理的认识尚不清楚。

中国科学院南京地理与湖泊研究所江和龙课题组的副研究员晏再生等与美国俄克拉荷马大学环境基因组研究所等单位合作,在微生物功能基因相互作用强化沉积物中苯并(a)芘的降解研究方面取得新进展。

通过970天的连续运行试验,结合微生物功能基因芯片GeoChip技术分析,表明微生物电化学作用强化了沉积物内具有电子转移功能的细胞色素C基因(c-type cytochrome genes)的富集,富集的微生物菌群同样能够厌氧降解多环芳烃(PAHs)。同时,沉积物内部参与污染物修复的芳香烃降解基因(aromatic degradation genes)和胞外木质素降解酶(extracellular ligninolytic enzymes)的丰度明显提高,这些功能基因大部分来自具有复合代谢功能的微生物。

应用基于随机矩阵理论方法构建分子生态学网络模型,发现微生物电化学作用下沉积物微生物群落物种间作用网络更加紧密,特别是毒性污染物降解和有机碳分解转化的功能基因有显着相关性。多样统计方法分析也进一步表明沉积物的总碳和腐殖酸含量是影响和决定微生物群落结构和功能的主要环境因子。因此,沉积物内功能基因的紧密作用导致易氧化有机碳和腐殖酸的产生,有助于提高苯并(a)芘的生物有效性,从而加快其降解速率。

该研究阐明了强化胞外电子传递条件下湖泊沉积物内微生物代谢网络结构的响应特征,将有助于发展基于微生物群落代谢途径调控的湖泊污染生物修复技术以及实现工艺优化。研究成果以Interconnection of Key Microbial Functional Genes for Enhanced Benzo[a]pyrene Biodegradation in Sediments by Microbial Electrochemistry为题发表在Environmental Science & Technology上。

该项工作得到了国家自然科学基金和中科院创新交叉团队等的资助。(生物谷Bioon.com)

苦荞基因组测序揭示芦丁的生物合成及耐逆机制

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苦荞基因组测序揭示芦丁的生物合成及耐逆机制

 

苦荞是少有的药食两用作物之一,具有良好的经济价值和开发潜力。苦荞属于石竹目蓼科,起源于中国西南部,具有较高的耐铝、耐旱、耐寒等耐逆特性,适合于在高海拔干旱或土壤肥力不足的地区种植。苦荞籽粒具有很高的营养价值,蛋白含量高且富含人类不能合成的必需氨基酸,含有多种维生素和矿物质,特别是苦荞种子含有大量的药用类黄酮化合物芦丁。苦荞面粉中不含有麸质蛋白,对麸质敏感的人群是极佳的谷物替代品。然而,苦荞育种及加工存在瓶颈,限制了其产量的提高及大面积的种植推广。

中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员梁承志和山西农科院研究员乔治军等,以及华南农农业大学教授王俊等首次获得了苦荞高质量的参考基因组489.3Mb序列,并注释了33366个蛋白编码基因。研究发现,苦荞约六千万前经历了一次最近的独立全基因组复制事件,导致基因组中很多耐逆相关基因的扩增和保留。基于比较基因组学和转录组学的研究,鉴定了编码芦丁代谢途径上编码各类酶的基因及调控这些基因表达的MYB类转录因子。研究表明,苦荞中大量可能与植物耐铝、抗旱和耐寒相关的新基因,其产物包括一些转运蛋白以及相关的转录因子。苦荞的耐受高水平非生物胁迫的能力很可能是由于参与信号转导、膜转运和基因转录调控等相关基因家族的扩增引起的。这一研究有助于将苦荞变为研究耐逆的模式植物。苦荞杂交育种在生产实践中具有较高难度,其主要原因是其花器官太小(约2mm)。此参考基因组的获得将有助于通过突变体筛选结合比较基因组研究来创制大花的苦荞,使杂交育种变成常规育种工作,从而尽快提高苦荞的产量,或是增加种子大小,使苦荞的加工变得容易,并消除苦荞的苦味因子(种子中的芦丁水解酶),从而促进苦荞产业的发展。

研究论文在线发表在Molecular Plant杂志上。(生物谷Bioon.com)

新研究证实基因在饮食失调中起作用

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新研究证实基因在饮食失调中起作用

在美国,有3000万人会挣扎在饮食失调边缘,这种威胁生命的状况比其他任何精神疾病造成的死亡率都高。例如,一些连续存在5年神经性厌食症的人死亡率达到5%,或是20人中有1人死亡。

尽管越来越多的人开始了解到饮食失调是大脑疾病的结果, 但仍有很多人认为存在这种毁灭性状况的人是因为虚荣、为了吸引注意力或者缺乏意志力。近日发表于美国《公共科学图书馆·综合》的一篇文章认为事实并非如此。这项研究评估了95名被诊断为饮食失调者的基因组,并鉴定出可聚集成两个群体的430个基因,它们在罹患饮食失调的人群中更容易被破坏。

这在此前研究的基础上进一步证明,饮食混乱是非常严重的生物学驱动的疾病。新研究支持此前的一些发现,认为发展出饮食混乱的风险50%~80%是遗传性的——患者继承了受损的基因复本,增加了罹患饮食失调的风险。而只有了解哪个基因受损,才能使医生建立更好的治疗方案。

在新研究中,饮食失调症患者被分为两大组。在第一组中,受损基因被归入肠道神经肽影响食欲控制、食物摄取和营养消化/吸收的一类,它们让患者更容易暴饮暴食。这一组中约有一半人受到限制饮食模式的困扰,而另一组则是暴饮暴食者。

第二组患者则拥有与免疫系统功能和炎症相关的基因群体,它们一直以来被认为会影响胃口。炎症集群组中存在受损突变的患者更容易存在限制饮食的模式。目前仍需要更多研究验证饮食失调和自动免疫疾病如肠易激综合征之间的潜在关联。

新的发现与已知的环境引发饮食失调现象具有一致性。时尚节食、过度运动或医学疾病等都是负能态的例子,它们一直以来被认为会引发潜在的饮食混乱。负能态会带来行为改变,如喜欢暴饮暴食或是限制食物摄取,从而触发预先存在的饮食混乱的驱动因子。(生物谷Bioon.com)

开启石榴基因组秘密之门

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开启石榴基因组秘密之门

 

破译石榴基因组遗传密码后,石榴遗传改良和高效育种不再被以往有限的遗传信息制约。其基因组信息不仅为石榴的系统进化和适应性研究提供了重要依据,也为石榴的遗传改良提供了重要的参考。

素有“多子多福”寓意的石榴,是从古至今深受人们喜爱的一种果品。石榴缘何多籽?石榴果实怎么那么鲜艳?石榴为何具有保健功能?有关石榴的一系列问题吸引着各国科学家为之探索。

为了破解这些问题背后的秘密,挖掘石榴更多的潜在价值,由安徽省农科院研究员徐义流领衔的石榴基因组研究团队,经过多年苦心钻研,最终在世界上首次成功破译石榴基因组遗传密码。该成果近日发表在国际植物学领域著名期刊The Plant Journal上,这标志着我国石榴基因组研究领域在国际上处于领先地位。

起步晚,研究缺乏

近年来,随着人们对各种保健果品的认识逐步深入,需求也不断扩大,石榴更是受到了人们的青睐。因为石榴是一种功能性很强的保健类果品。据了解,石榴具有美容养颜、助消化吸收、抗菌抗病毒、预防心血管疾病、防止细胞癌变等作用。

石榴作为一种传统特色果树,在我国分布较广,著名的石榴产地有陕西临潼、安徽怀远、山东枣庄等。其中,怀远石榴栽培历史十分悠久,据传从唐代已有栽植。

经过岁月的淬炼,怀远石榴已经形成了独特的地方特色,并以其艳丽的色彩、端正的果形、晶莹剔透的籽粒和酸甜可口的味道备受关注,其品质优异久负盛名,赢得了国内外的赞誉。

目前,怀远石榴已远销东南亚、英国、罗马尼亚等国,引种到俄罗斯、保加利亚等国,发展空间巨大,市场前景广阔。

“作为石榴的优势产区之一,我们安徽具有得天独厚的自然环境及丰富的石榴资源,怀远石榴更是安徽特色水果的一张名片。”安徽省农科院石榴基因组研究团队秦改花博士在接受《中国科学报》记者采访时表示。

“我们一直在做果树产业研究。当时就在想,石榴在安徽有这么优越的产业基础,我们应该在基础研究方面有所作为。基因组遗传密码的破译是开展石榴生物学研究的重要一步。”徐义流说。

思路一打开,大家一拍即合。要开展基础研究,首先需要了解其遗传信息。作为小众果树,国内外关于石榴的文献非常有限。国内已有的研究主要集中在资源的搜集、评价,品种生态筛选及栽培技术上,对石榴重要性状的遗传规律以及遗传改良研究仍处于起步阶段。有限的遗传信息严重制约着石榴遗传改良和高效育种。

面对这种情况,他们硬是突破重重困难,在石榴基因研究中开辟了一条康庄大道。

获得秘密之门的钥匙

2014年6月,安徽省农科院成立了石榴基因组研究小组,并正式启动石榴基因组研究计划。

基因组研究计划开启后,整个过程持续而冗长,国内外相继出现竞争对手。“大家都在做这项研究,这无形中给我们增加了许多压力,但是也成为了我们前进的无限动力,时刻催促着我们不断向前。”秦改花说。

基因组信息破译和解析是一项系统的工程,需要多学科的融会贯通。石榴从植物学和生物学角度都是一种“非常有意思”的植物。研究团队深知此项研究的重要性,他们试过各种传统方法,进行各种改进,不断向国内外专家请教、探讨。那段时间,拿秦改花的话说就是“简直争分夺秒”,团队成员扎根在实验室里,把那里当成了家。

除了要关注石榴基因组本身的组装质量,还要关注生物学性状。在解析生物学性状的时候,团队费了不少功夫。

历时3年,在安徽省农科院、华大基因、福建农林科技大学、美国伊利诺伊大学、法国农科院以及哈佛大学6家单位17位专家的共同努力下,石榴基因组计划终于“开花结果”。

据介绍,项目以安徽省传统品种“大笨籽”为材料,利用二代测序,结合重测序和转录组测序,组装基因组大小328 Mb(约占预测大小的92%),预测出蛋白编码基因29229个。

此外,项目还对石榴的系统进化、花的形成与发育、种皮的形态发育、花青素、鞣花酸、安石榴苷等功能性成分的代谢机理进行了深入研究。

秦改花表示,此次研究成果,相当于拿到了打开石榴基因大门的钥匙。该项目成果在理论上为石榴基因功能研究奠定基础,在应用上为石榴的遗传改良提供重要依据。这也是世界上第一例桃金娘目果树植物的基因组图谱,极大地促进植物的系统进化研究。

挖掘更大潜力

研究团队在石榴种质资源与遗传改良过程中做了大量工作,石榴基因组图谱的完成对石榴重要农艺性状的基因挖掘及解析具有里程碑的作用,处于世界领先水平,大大提升了我国在世界石榴研究中的影响力。

此次破译石榴基因组遗传密码后,石榴遗传改良和高效育种不再被以往有限的遗传信息制约。其基因组信息不仅为石榴的系统进化和适应性研究提供了重要依据,也为石榴的遗传改良提供了重要的参考。

石榴果实具有独特的医疗保健功能已广为人知。其中,鞣花酸、安石榴苷等多酚是石榴的重要功能性成分,具有抗炎、抗氧化、抗癌、抗衰老等多种药理学作用,是近年来人们关注的热点。

“我们这项研究首次绘制出了生物体内的安石榴苷代谢通路,然后基于基因组序列和基因表达结果,明确了安石榴苷在石榴体内的生物合成途径,这为石榴鞣花酸、安石榴苷的遗传改良奠定了良好的基础,也为安石榴苷的开发和利用提供了重要的依据。”秦改花介绍。

据透露,研究团队接下来将以此为切入点开展石榴的应用研究,从而挖掘石榴的开发潜力。

徐义流表示,我们将立足产业需求继续开展以大粒、软籽为目标的可食率高、食用方便的优良石榴品种选育工作;开展以高功能性物质石榴新优品种选育工作,同时加速石榴功能性成分的开发与利用,促进石榴更好地为人类健康服务。(生物谷Bioon.com)

 

遗传发育所完成橡胶草基因组序列解析

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遗传发育所完成橡胶草基因组序列解析

 

天然橡胶是与石油、钢铁、煤炭并重的世界四大工业原料之一,2015年全球消耗总量达12.14百万吨,产值约170亿美元。巴西三叶橡胶树是天然橡胶的主要来源,由于种植面积限制、生产成本增加、遗传背景狭窄和病虫害严重等因素,橡胶生产逐渐难以满足需求。我国是天然橡胶消费大国,而巴西三叶橡胶树可种植面积极少,导致我国对外依赖度已超过80%。开发生产天然橡胶的替代资源具有重要的战略意义和经济价值。

橡胶草Taraxacum kok-saghyz(TKS),又名俄罗斯蒲公英,是多年生的二倍体草本植物,根部可合成高分子量的天然橡胶和菊糖,具有生长范围广,天然橡胶含量高,生长周期较短,相对简单的基因组和遗传转化与基因编辑比较容易等特点,被认为是最有可能成为替代生产天然橡胶的经济作物和科学研究的模式植物。世界各国相继成立了天然橡胶研究计划,如美国 “卓越计划”、欧盟 “珍珠计划”等。中国“蒲公英橡胶产业技术创新战略联盟”也于2015年宣告成立。

中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋研究组通过PacBio单分子实时(SMRT)测序技术独立组装完成了高质量的橡胶草基因组草图,该基因组大小为1.29Gb,包含46,000多个基因和~70%重复序列。橡胶草基因组也是目前能够产生高分子量橡胶的植物中唯一完成基因组测序的草本植物。通过产胶植物与非产胶植物之间的比较基因组研究,鉴定了橡胶草中橡胶合成途径和菊糖合成途径,并阐述了橡胶链延长过程中CPT/CPTL和REF/SRPP两个重要基因家族的进化历程。此外,他们发现了橡胶草基因组中与自交衰退相关的可能候选区域。该成果标志着以橡胶草作为模式植物进行天然橡胶合成研究进入后基因组时代,并将大大加速橡胶草从野生植物向经济作物的驯化,推动我国天然橡胶产业的发展。研究成果在线发表在National Science Review杂志上。

该研究得到了遗传发育所自主课题、博士后创新人才支持计划和植物基因学国家重点实验室青年研究基金的资助。(生物谷Bioon.com)

 

Nat Genet:糖尿病和心脏病密切相关?罪魁祸首竟然是基因!

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2017年9月5日 讯 /生物谷BIOON/ –2型糖尿病在全球影响着超过380万人的健康,如今越来越成为一种全球性的流行性疾病,然而我们并不是非常清楚2型糖尿病的发病原因,同时该病也是诱发冠心病的主要风险因子,但目前研究人员并没有深入阐明二者之间的生物学关联,如今来自宾夕法尼亚大学医学院的研究人员对大量遗传学数据进行大规模分析首次深入解析了引发2型糖尿病的发病机制,同时阐明了2型糖尿病和冠心病之间的关联,相关研究刊登于国际杂志Nature Genetics上。

Nat Genet:糖尿病和心脏病密切相关?罪魁祸首竟然是基因!

图片来源:medicalxpress.com

通过对超过25万人进行基因组测序分析研究,研究者首次鉴别出了16个新型的糖尿病遗传风险因子以及1个新型的冠心病风险因子,从而就为理解这两种疾病之间的关联提供了一定的研究基础;随后研究者指出,大部分和高风险糖尿病相关的基因组位点或许都和高风险的冠心病直接相关,在其中8个位点中,研究者鉴别出了一个特殊的基因突变或许会影响2型糖尿病和冠心病的发病风险,这两种疾病共同享有相同的遗传风险因子,能够影响多种生物学途径,包括免疫力、细胞增殖和心脏发育等。

研究者Danish Saleheen表示,鉴别出和两种疾病发病风险相关的基因突变或许能够帮助我们开发出降低两种疾病发病风险的新型药物或疗法,从药物开发的角度来讲,专注于和两种疾病强烈相关的生物学通路或许非常重要。研究者表示,胆固醇运输蛋白ApoE基因的突变或许和高风险糖尿病但低风险冠心病发病直接相关,总的来说,疾病之间的遗传关联似乎会在一个方向上发挥作用,因此,2型糖尿病的风险基因或许和高风险的冠心病关联性更大一些。

研究者Saleheen表示,利用来自人类遗传学的证据,似乎就能够设计出对两种疾病均有益或仅针对2型糖尿病的新型药物,然而鉴别降低2型糖尿病风险但增加冠心病风险的优先次序通路似乎更为重要一些;同时研究者还发现,糖尿病相关的基因突变或许对冠心病风险的影响往往不同,这依赖于所涉及的分子机制,而增加个体肥胖或高血压风险的突变,相比改变胰岛素或葡萄糖水平的突变而言似乎更能够增加个体冠心病的风险。

研究者还发现,牵涉到糖尿病-冠心病双联风险位点的基因组区域往往包含了当前药物的靶点,其中一种药物就是二十碳五烯酸,其是Ω-3脂肪酸,能够降低机体的胆固醇水平。这种双效应风险位点包括了覆盖FABP4基因的区域,而FABP4或许能够作为开发糖尿病和冠心病药物的新型靶点,在小鼠模型研究中,研究者发现,抑制该基因的表达或许会产生一种抗动脉粥样硬化的效应,其能够帮助抵御脂肪在动脉内壁的沉积,并且具有一定的抗糖尿病效应。

下一步研究者计划深入调查这种二元风险基因的作用机制,研究人员希望能够利用更为先进的基因组工程学技术来帮助阐明参与糖尿病和心脏病发生的分子机制;同时他们也期待能够进行更多的研究开发出治疗这两种疾病的新型疗法。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Danish Saleheen et al. Identification of new susceptibility loci for type 2 diabetes and shared etiological pathways with coronary heart disease, Nature Genetics (2017). DOI: 10.1038/ng.3943

皮肤病基因疗法获FDA突破性疗法认定

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皮肤病基因疗法获FDA突破性疗法认定

日前,Abeona Therapeutics公司宣布该公司治疗大疱性表皮松解症(epidermolysis bullosa,EB)的基因疗法EB-101获得美国FDA授予的突破性疗法认定。这一认定将给予EB-101的研发项目诸多便利,进一步加快它的开发进程。

大疱性表皮松解症是一类可能危及生命的遗传性皮肤病,其中最严重的一种类型称为隐性营养不良型大疱性表皮松解症(recessive dystrophic epidermolysis bullosa, RDEB)。这种疾病患者由于编码胶原蛋白VII的基因COL7A1发生突变导致胶原蛋白VII功能失常。而胶原蛋白VII对将表皮与真皮组织结合在一起非常重要。RDHB患者皮肤上经常反复出现水疱和伤口,伴随着剧痛。皮肤损伤不但会带来危及生命的感染,而且很多患者可能发展成为鳞状细胞癌(squamous cell carcinoma)。

Abeona 公司开发的EB-101基因疗法是一种基于患者自身皮肤细胞的基因疗法。它将表达正常胶原蛋白VII的基因在体外转入从患者身上获取的角质形成细胞(keratinocyte)中,然后将这些经过基因工程修饰的细胞注入患者伤口中,促进伤口愈合。EB-101此前已经获得美国FDA授予的孤儿药和罕见儿科疾病(rare pediatric disease)认定以及欧洲药品管理局(EMA)的孤儿药认定。

EB-101获得FDA突破性疗法认定的原因是基于该疗法在临床1/2期试验中的优异表现。在最近的临床1/2期试验中,患者身上非愈合性慢性伤口接受EB-101注射,在预定时间点检测伤口愈合程度。在这项临床试验中,EB-101达到了疗效和安全性的主要终点。在治疗后3个月,100%接受EB-101治疗的伤口得到了愈合。在接受EB-101治疗2年以后,仍然有88%接受治疗的伤口保持愈合状态。与此相比,接受目前市场上已有疗法的伤口中只有7%在接受治疗后12周是仍然是愈合的。没有任何伤口的愈合时间超过24周。

Abeona公司的总裁兼CEO Timothy J. Miller 博士说:“我们很高兴FDA认识到EB-101的临床1/2期试验结果表现出的良好前景并且授予EB-101项目突破性疗法认定。我们期待早日启动EB-101的关键性临床3期试验。”该公司将继续与FDA合作确定临床3期试验的最终设计,预计该项试验将于2018年初正式启动。(生物谷Bioon.com)

Cell:基因编辑系统有通用“刹车装置”

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Cell:基因编辑系统有通用“刹车装置”

 

著名期刊《细胞》杂志近日刊登了CRISPR-Cas9基因编辑工具的共同发现者詹妮弗·唐德纳团队的最新成果:他们通过X衍射结晶法发现,两种抑制Cas9活性的蛋白质ACRⅡC1和ACRⅡC3具有完全不同的作用机理,且ACRⅡC1具有广谱抑制性,即能在不同基因编辑系统中扮演“刹车装置”的作用,让基因编辑过程在适当的时候终止,减少脱靶效应。

CRISPR-Cas9系统虽简单高效,但存在一大安全隐患:该系统无法在错误基因得到修复后停止剪切功能,而是可能继续修改正常基因,导致脱靶效应。科学家们一直期望从细菌天然系统中找到能及时关闭基因编辑过程的“安全闸门”。

此前已经有至少7种Cas9抑制蛋白(ACR蛋白)被发现,具有让细胞停止剪切和编辑的功能。这次,唐德纳团队选择了两种被证实能在人体细胞中抑制Cas9的蛋白进行了比较研究,发现它们具有完全不同的作用方式。ACRⅡC1能与Cas9中结合DNA的两个重要氨基酸紧密结合,让Cas9失去剪切DNA的功能;而ACRⅡC3通过让2个Cas9分子形成二聚体改变其结构,让Cas9无法再与DNA结合。基于两种不同的机理,ACRⅡC1能抑制多种不同的Cas9蛋白,具有广谱性,而ACRⅡC3只能抑制一种名叫NmeCas9的蛋白。

哈尔滨工业大学生命科学与技术学院教授黄志伟今年4月曾在《自然》杂志发表过一篇重磅论文,首次对另一种Cas9抑制蛋白ACRⅡC4的作用机制进行了研究,证实其能有效抑制SpyCas9的基因编辑活性。黄教授接受科技日报记者采访时表示,他们的研究成果早于唐德纳团队的报道,目前没有任何证据显示ACRⅡC1和ACRⅡC3比ACRⅡC4具有更好的抑制效果,但通过对比性研究,可以找到最有效的抑制蛋白,将其加入基因编辑系统,让Cas9在完成基因编辑任务后准时“关闭”功能,避免脱靶效应。(生物谷Bioon.com)

木兰类植物叶绿体基因组结构变异规律研究取得进展

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木兰类植物叶绿体基因组结构变异规律研究取得进展

木兰类植物有近万种,以木本植物为主,是被子植物的第三大类群,在克朗奎斯特分类法被视为双子叶植物中比较原始的类群。然而,这一类群的遗传学与基因组学研究背景较为薄弱,目前尚未出现全基因组测序的代表物种。近日,中国科学院西双版纳热带植物园综合保护中心生物多样性研究组宋钰等系统地完成了对这一类群各分支代表物种叶绿体的比较基因组学研究。

多数被子植物的叶绿体基因组是双链环状结构,包括大单拷贝区、小单拷贝区和两个序列完全相同、方向相反的反向重复区。反向重复区在稳定叶绿体基因组的结构方面起重要作用,而反向重复区的缩减、扩张及丢失直接影响叶绿体基因组结构变化,可能和物种分化过程相吻合。基于对47种木兰类植物的叶绿体基因组比较分析发现:胡椒目(Piperales)、木兰目(Magnoliales)、白桂皮目(Canellales)、金素兰(Chloranthales)和金鱼藻(Ceratophyllales)代表植物的叶绿体基因组反向重复区的基因次序和结构与早期被子植物代表种互叶梅(Amborella trichopoda)和睡莲(Nymphaea alba),早期单子叶植物代表种岩菖蒲(Tofieldia thibetica)及早期双子叶植物代表物种领春木(Euptelea pleiosperma)基本一致;樟目(Laurales)植物的叶绿体基因组反向重复区的基因次序和结构发生复杂变化;樟目蜡梅科代表种美国夏腊梅(Calycanthus floridus) 叶绿体基因组b侧反向重复区丢失rpl2基因及其侧翼基因间区序列;樟目樟科基部类群包括铁樟属(Eusideroxylon)、厚壳桂属(Cryptocarya)、土楠属(Endiandra)、琼楠属(Beilschmiedia)植物叶绿体基因组a侧反向重复区也丢失rpl2基因及其侧翼基因间区序列;樟目樟科核心类群包括楠(Phoebe)、润楠(Machilus)、山胡椒(Lindera)、樟(Cinnamomum)、新木姜子(Neolitsea)等属和独立分支的新樟属(Neocinnamomum)植物叶绿体基因组b侧反向重复区丢失rpl2-ycf2大片段;樟目樟科寄生植物无根藤属(Cassytha)植物叶绿体基因组丢失整个b侧反向重复区;而樟目樟科的小花檬果樟(Caryodaphnopsis henryi)则保留了两侧(ab)完整的反向重复区。上述出现在樟科内部的片段丢失事件很可能是进化上的独立事件,与樟科植物叶绿体基因组整体缩小现象联系紧密,和樟科植物种系发生进程一致,是支持无根藤属、新樟属、檬果樟属为单系群的重要证据,揭示了木兰类植物的叶绿体基因组结构变异规律。

研究成果以Evolutionary Comparisons of the Chloroplast Genome in Lauraceae and Insights into Loss Events in the Magnoliids为题发表在Genome Biology and Evolution上。研究工作得到了国家自然科学基金委和中科院“西部之光”、东南亚生物多样性研究中心等的资助。  (生物谷Bioon.com)

 

Genome Biol:从移植心脏中寻找导致心脏疾病的风险基因

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2017年9月15日讯 /基因宝jiyinbao.com/ —最近一支国际研究团队发现了大量与扩张型心肌病和其他心脏疾病有关的风险因子,这是到目前为止最大的转录组学研究。相关研究结果发表在国际学术期刊Genome Biology上。

Genome Biol:从移植心脏中寻找导致心脏疾病的风险基因

许多基因的变异都会让人容易患上心血管疾病,但是我们对这些基因的了解仍然存在空缺。有时不仅是基因本身,它们表达的产物也会影响疾病风险,比如在一些情况下RNA就会发生改变,RNA的表达量以及发生的修饰都会影响疾病的进展。

在这项研究中,多个国家的研究人员共同合作对健康人和病人的心脏组织进行了转录组分析。他们在心脏移植过程中对97名患有扩张型心肌病的病人和108名健康捐赠者的心脏进行了活检取样,并通过转录组分析发现了228个差异基因。某些RNA分子或RNA修饰存在可变频率,研究人员证实他们在扩张型心肌病的风险基因中发现了这些调控差异,但是他们还发现了60个在心脏中活跃表达的新基因到目前为止还未发现与扩张型心肌病存在关联。

文章作者Dr. Matthias Heinig评论道:“我们的数据对心血管研究来说是一个很有价值的资源。”这些数据让评估潜在风险基因变得更简单,并为研究人员开发新药物和诊断方法提供新的启示。

“这种类型的检测能够帮助人们在早期阶段就发现增加的风险,这样他们可以及时得到治疗或改变生活方式来进行预防。”Heinig博士这样说。

“虽然现在已经有针对多种心血管疾病的大量临床指标,我们仍然希望转录组分析能够提高这些预测的结果。”Hubner医生这样表示。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Matthias Heinig et al. Natural genetic variation of the cardiac transcriptome in non-diseased donors and patients with dilated cardiomyopathy, Genome Biology (2017). DOI: 10.1186/s13059-017-1286-z 

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