基因新闻 第72页

2019年3月16日讯/生物谷BIOON/—2019年3月13日，来自中国科学院生物化学与细胞生物学研究所、华中科技大学、北京生命科学研究所、北京大学生命科学院、美国布罗德研究所、斯坦福大学、哈佛大学医学院、遗传联盟 (Genetic Alliance)、加拿大达尔豪斯大学、德国马克斯普朗克病原体科学研究所、柏林洪堡大学、明斯特大学、慕尼黑大学、法国巴黎笛卡尔大学、意大利圣拉斐尔生命健康大学和新西兰奥塔哥大学的研究人员在Nature期刊上发表了一篇标题为“Adopt a moratorium on heritable genome editing”的评论类型文章，呼吁在全球范围内暂时禁止制造经过基因编辑的婴儿。

这是对去年11月宣布基因编辑双胞胎在中国出生的最新反应。这种基因编辑行为导致的基因变化因可能传递给后代而受到了广泛的批评。与此不同的是，在不参与繁殖的身体部位进行基因编辑所导致的基因变化不会传递给后代。

一些科学家呼吁在提出最新的建议之前暂停制造基因编辑婴儿，当然这种建议是没有法律效力的。这一呼吁是由来自7个国家的18名研究人员提出的。

这些研究人员希望暂时禁止旨在利用携带着DNA变化的精子、卵子或胚胎制造婴儿的研究。他们说，大约有30个国家已禁止通过这种“生殖系”基因编辑来制造婴儿。这在美国基本上是被禁止的。

他们写道，这“将延缓最具冒险精神的人类物种改造计划，但是替代方案的风险…要大得多。” 他们说，这种暂时禁止让人们有时间讨论必须考虑的技术、科学、社会和伦理问题。

其中的一项建议是个别国家应该承诺在特定时期（可能是五年）阻止此类研究。在这段时间之后，每个国家都可以自行决定允许开展哪些基因编辑，但前提是要采取一些措施，比如提供公告、加入有关利弊的国际讨论和确定它的公民是否支持继续进行这种基因编辑。这项建议并不涵盖不涉及试图建立怀孕的基因编辑实验。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Eric S. Lander et al. Adopt a moratorium on heritable genome editing. Nature, 2019, doi:10.1038/d41586-019-00726-5.

陆地棉产量高、适应性强；海岛棉产量低，纤维品质较优。长久以来，人们一直想解析陆地棉和海岛棉在产量、适应性和品质方面差异的原因，并试图培育出综合二者高产、纤维优良、适应性强的棉花新品种，但是一直没有成功。

近日，浙江大学农业与生物技术学院教授张天真团队在《自然—遗传学》发表研究论文，报道了高质量四倍体陆地棉和海岛棉的起源及种间分化的遗传机制，揭示了陆地棉广适性、海岛棉优质的遗传基础。

实现较完善的基因组组装

据张天真介绍，棉花属共包括 46 个二倍体棉种和 5 个四倍体棉种，所有的二倍体棉种均可能由 1 个共同的祖先进化而来，随后分化为 8 个基因组，包括A、B、C、D、E、F、G 和K。

“而所有的四倍体棉种均由 A 基因组亚洲棉和 D 基因组雷蒙德氏棉进行种间杂交加倍形成，是异源四倍体棉种。”张天真告诉《中国科学报》。

研究团队对两个异源四倍体棉种——陆地棉TM-1和海岛棉Hai7124，进行了超高深度测序，随后按照测序得到的棉花基因组序列，用DeNovoMAGIC3软件进行基因组组装。

值得一提的是，相比已发表的两个旧版本，新组装的海岛棉Hai7124基因组的连续性分别提高了47倍和90倍，陆地棉TM-1基因组的连续性也提高了10~20倍。基因组的完整性，尤其在重复序列富集的着丝粒区域组装的完整性大幅提升。

张天真表示，此次研究结合了基因组领域最前沿的组装、光学图谱等技术，使新组装的两个棉种基因组序列的准确性、完整性和连续性均显着提升，这也为后续四倍体棉花育种的研究奠定了坚实基础。

“参考基因组序列是功能基因组研究的一项非常重要的基础工作。”中国农业大学农学院教授华金平对《中国科学报》表示，“此次组装的陆地棉TM-1是第三个、也是目前最完善的版本，反映了我国科学家精益求精、契而不舍的科学精神。海岛棉Hai7124序列释放也代表了我国科学家在此领域的最新进展，为海岛棉功能基因组研究提供了重要依据。”

发现棉种形成和进化的原因

接下来，研究人员使用这两个组装良好的基因组棉种，通过全基因组比较分析发现，基因表达、结构变异和扩展基因家族的物种特异性改变，是这两个棉种形成和进化的原因。

“通过比较陆地棉和海岛棉的基因组差异，我们发现在这两个棉种中各存在很多扩增的特异基因，并推测，其中某些特异基因可能与棉种的特异性状有关。”张天真介绍，在两个棉种的基因组中，也发现了染色体结构的差异。

研究人员发现，在纤维发育期间，陆地棉和海岛棉的膜转运、糖合成、碳水化合物代谢通路等相关基因差异富集。

其中，蔗糖转运、离子转运、液泡转化酶等调控细胞伸长的相关基因，在海岛棉纤维发育中的表达持续时间远长于陆地棉。“这是海岛棉纤维品质较优的主要原因。”张天真说。

此外，陆地棉中有更多的乙烯、ABA信号调控的基因被激活，而这些基因可以调控棉花对冷、热等环境的反应，因此，这些基因可能与陆地棉的广适性密切相关。

助力棉种改良驯化棉花

张天真表示，虽然我国棉花产量位居世界前列，但我国棉花生产也面临着重大危机，如棉类型单一、纤维品质差、纤维强度较低等问题。

“因此，充分研究棉花基因组功能，对加快选育优质的棉花品种、保证我国棉花产业可持续发展具有非常重要的意义。”

研究人员表示，此次研究发现将有助于阐明棉花的驯化历史和棉花基因组进化历程。此外，可以进一步研究陆地棉和海岛棉基因组中的差异基因，以应用于下一步的棉花育种，提高棉花纤维质量，增强棉花对外界环境的适应性。

“本项研究方法还可以扩展应用到其他作物上，以便更好地了解作物的驯化历史，改进提升作物品质。”张天真说。(生物谷Bioon.com）

近日，周口师范学院唐跃辉博士带领该校的河南省作物分子育种与生物反应器重点实验室植物逆境研究课题组，从水稻中克隆获得了响应干旱和盐胁迫的基因，该基因能够提高水稻抗旱抗盐的能力。该研究成果在线发表于国际知名期刊《植物科学前沿》。

据悉，中国占到全球盐渍化总面积的1/10，且呈现上升的趋势。近年来，不合理的耕作及工业加重了土壤次生盐渍化，成为限制植物栽培的重要因素之一。因此，研究植物的干旱和盐胁迫调控机制，选育抗盐和抗干旱植物，有利于农业的生产、增产，有助于干旱和盐碱地的治理、改良。水稻是我国主要粮食作物之一，与其他农作物相比，更容易遭受干旱和盐胁迫的危害。所以，进行干旱和盐胁迫响应水稻基因挖掘并进行其分子机理研究尤为必要，且亟需进行。

同时，干旱和盐胁迫非生物胁迫严重影响植物的生长、发育和作物的产量，为此，植物演化出错综复杂的调控网络，通过转录因子直接抑制或者激活下游基因的表达，实现植物抵抗非生物胁迫抗性。MYB蛋白是植物最重要的转录因子之一，但是水稻MYB家族响应干旱和盐胁迫的基因仍然罕见报道。

唐跃辉课题组从水稻中克隆获得了一个MYB家族基因，命名为OsMYB6，拟南芥原生质体瞬时表达结果表明该基因编码蛋白定位于细胞核中。实时荧光定量PCR结果分析表明： OsMYB6主要在水稻叶片中表达并受干旱和盐胁迫诱导。过表达OsMYB6的水稻植株表现出更强的抗旱抗盐的表型。此外，非生物胁迫相关基因在过表达OsMYB6的水稻植物中表达量显着性增加。这些结果表明OsMYB6不影响水稻生长发育，但是参与水稻对干旱和盐胁迫的代谢调控。

该研究结果为植物耐逆分子模块设计育种提供了理论依据，同时为植物遗传改良提供了新的基因资源。(生物谷Bioon.com）

2019年4月21日讯/生物谷BIOON/—众所周知，肿瘤抑制基因的丧失导致一小部分癌症出现在特定组织中。但是为什么仅是那些组织？

由肿瘤抑制基因发生突变引起的恶性肿瘤具有不明原因的组织倾向性。比如，一种称为BAP1的肿瘤抑制基因编码组蛋白H2A的去泛素化酶，但是生殖细胞中的BAP1突变主要与葡萄膜黑色素瘤和间皮瘤存在关联。

在一项新的研究中，来自美国基因泰克公司的研究人员在一种BAP1诱导性癌症小鼠模型中，针对这种组织选择性如何作用于肿瘤抑制基因BAP1提供了一种相对简单的解释。相关研究结果发表在2019年4月19日的Science期刊上，论文标题为“Intrinsic apoptosis shapes the tumor spectrum linked to inactivation of the deubiquitinase BAP1”。

这些研究人员发现在包括小鼠胚胎干细胞、成纤维细胞、肝细胞和胰腺细胞在内的大多数细胞中，BAP1缺失会导致细胞凋亡，但是这不会诱导黑素细胞和间皮细胞凋亡。但是在形成肿瘤的组织中，即便BAP1不存在，具有抗凋亡作用的基因遭受的调节差异也会允许这些组织中的细胞存活下来。至少对这种肿瘤抑制基因而言，它的失活通常会导致细胞凋亡。然而，这种机制在一部分组织中失效了，从而允许这些组织中的细胞发生增殖并导致肿瘤产生。

泛素连接酶RNF2通过让组蛋白H2A发生单泛素化而使得基因受到沉默。在缺乏BAP1的细胞中，它通过抑制促存活基因Bcl2和Mcl1的表达来促进细胞凋亡。相比之下，黑素细胞中的BAP1缺失对促存活基因的表达几乎没有影响，但会诱导基因Mitf表达。

综上所述，BAP1似乎通过抵抗组蛋白H2A泛素化来调节基因表达，但是它的缺失仅在不参与RNF2依赖性凋亡程序的细胞中促进肿瘤发生。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Meng He et al. Intrinsic apoptosis shapes the tumor spectrum linked to inactivation of the deubiquitinase BAP1. Science, 2019, doi:10.1126/science.aav4902.

2019年5月29日 讯 /基因宝jiyinbao.com/ –来自Stowers医学研究所的研究人员发现了人体细胞中核糖体的一种新功能，即存在破坏正常mRNA的功能。

“很长一段时间以来，很多人都认为核糖体是细胞中生产蛋白质的分子机器，”Stowers助理研究员Ariel Bazzini博士说。 “现在有越来越多的证据表明核糖体同时具有调节基因表达的能力。”最近在《eLife》杂志上发表的这些研究结果可以进一步了解mRNA的作用以及人类疾病中基因错误调节的原因。

（图片来源：Www.pixabay.com）

越来越多的证据表明，核糖体也在影响正确加工的mRNA的稳定性（生命）中发挥作用，从而成为调节mRNA稳定性，mRNA水平和蛋白质产生的关键因素。这一现象此前已在酵母，大肠杆菌和斑马鱼等生物中得到了证实。在这项研究中，研究人员表明，核糖体也会影响人类细胞系中的mRNA稳定性。

“与核糖体类似，称为tRNA或转移RNA的分子也从根本上参与蛋白质合成，”该报告的第一作者Qiushuang Wu说：“我们认为识别mRNA中的密码子并为核糖体提供相应氨基酸的tRNA可能在发育和人类疾病中具有强大的调节作用。了解蛋白质翻译过程如何影响分子水平的mRNA表达，有助于理解mRNA翻译如何影响癌症，衰老或病毒感染中的基因表达。”（生物谷Bioon.com）

资讯出处：More than a protein factory: A role for ribosomes in regulating human gene expression

原始出处：Qiushuang Wu, Santiago Gerardo Medina, Gopal Kushawah, Michelle Lynn DeVore, Luciana A Castellano, Jacqelyn M Hand, Matthew Wright, Ariel Alejandro Bazzini. Translation affects mRNA stability in a codon-dependent manner in human cells. eLife, 2019; 8 DOI: 10.7554/eLife.45396

据新华社消息，日前，国务院总理李克强签署国务院令，公布《中华人民共和国人类遗传资源管理条例》（以下简称《条例》），自2019年7月1日起施行。

党中央、国务院高度重视人类遗传资源管理问题。《条例》在1998年制定的《人类遗传资源管理暂行办法》施行经验基础上，从加大保护力度、促进合理利用、加强规范、优化服务监管等方面对我国人类遗传资源管理作了规定。

一是加大保护力度。《条例》规定，国家开展人类遗传资源调查，对重要遗传家系和特定地区人类遗传资源实行申报登记制度。外国组织及外国组织、个人设立或者实际控制的机构需要利用我国人类遗传资源开展科学研究活动的，采取与中方单位合作的方式进行。将人类遗传资源信息对外提供或者开放使用的，应当备案并提交信息备份，可能影响我国公众健康、国家安全和社会公共利益的，应当通过安全审查。

二是促进合理利用。《条例》规定，国家支持合理利用人类遗传资源开展科学研究、发展生物医药产业、提高诊疗技术，提高我国生物安全保障能力，提升人民健康保障水平；有关部门要统筹规划，合理布局，加强创新体系建设，促进生物科技和产业创新、协调发展；对利用人类遗传资源开展研究开发活动以及成果的产业化依照法律、行政法规和国家有关规定予以支持。

三是加强规范。《条例》规定，采集、保藏、利用、对外提供我国人类遗传资源，不得危害我国公众健康、国家安全和社会公共利益，应当符合伦理原则，保护资源提供者的合法权益，遵守相应的技术规范。开展生物技术研究开发活动或者临床试验，应当遵守有关生物技术研究、临床应用管理法律、行政法规和国家有关规定。《条例》对采集、保藏我国人类遗传资源，利用我国人类遗传资源开展国际合作科学研究等审批事项，明确了审批条件，完善了审批程序。

四是优化服务监管。《条例》要求，科学技术行政部门应当在方便申请人利用互联网办理审批、备案事项等方面优化和改进服务，加强对采集、保藏、利用、对外提供人类遗传资源活动各环节的监督检查。同时完善了相关法律责任，加大了处罚力度。(生物谷Bioon.com）

在发展中国家，畜禽养殖业仍广泛和大量地使用抗生素，畜禽排泄物成为环境抗生素抗性基因的重要储存库。抗生素抗性基因能在不同的宿主间水平转移的特征，加剧了其对居民生活健康的威胁。越来越多的证据表明，长期使用粪肥会增加农业土壤抗生素抗性。因此，评估和发展粪肥处理工艺对降低抗生素抗性基因环境传播风险至关重要。

厌氧消化和堆肥是目前用于处理畜禽排泄物的主要技术。其中厌氧消化不仅可以降解有机质、消灭病原微生物，还能产生清洁能源。近年来，畜禽粪污厌氧消化过程抗生素抗性基因的归驱受到越来越多的关注。但是由于这些研究只针对某些少数抗性基因，厌氧消化过程抗性基因消除的要素和机理研究未能获得统一的结论。

在国家自然科学基金和中国科学院知识创新工程等资助下，中科院城市环境研究所刘超翔研究团队采用高通量荧光定量PCR全面解析猪粪厌氧消化过程近300种抗性基因的动态变化过程，重点解析了厌氧消化温度和抗生素残留对抗性基因去除的影响。研究同时采用扩增子高通量测序阐明厌氧消化过程微生物群落的变化规律。最后辩证分析了影响抗生素抗性基因去除的关键因素和抗性基因与微生物群落的关联机制。

此项研究结果以Higher Temperatures Do Not Always Achieve Better Antibiotic Resistance Gene Removal in Anaerobic Digestion of Swine Manure 为题发表在国际微生物学期刊applied and Environmental Microbiology上，副研究员黄栩为第一作者和通讯作者，研究员刘超翔为共同通讯作者。(生物谷Bioon.com）