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近期最熱門的基因組測序成果
作者: 來源:生物通 發布于:2014-8-1 11:12:11 點擊量:

  近一個月來各大雜志上陸續發表了不少重要的基因組測序成果,讓我們看看科學家們又從測序中獲得了什么新知識吧。

種屬:美洲大鯢(Cryptobranchus alleganiensis

基因組:55 billion bp

  蠑螈最多只有幾英尺長,但他們的基因組卻很大(14 billion-120 billion bp),超過了所有鳥類、哺乳動物、爬行動物和青蛙。最近研究人員對美洲大鯢進行了基因組測序,發現它的龐大基因組是重復DNA大量擴張造成。相關論文發表在六月二十三日的Genome Biology and Evolution雜志上。

  此前人們曾通過蠑螈基因組,分析了它們與其他生物的差異,例如骨骼和呼吸系統的改變、較低的神經復雜性、較慢的細胞分裂和分化速率。科羅拉多州立大學的Cheng SunRachel Lockridge Mueller將美洲大鯢基因組,與六種親緣較遠的蠑螈進行比較。他們發現,與其他脊椎動物相比,蠑螈基因組累積了更多的LTR(長末端重復)反轉錄轉座子,DNA刪除的速度也更慢。而在非LTR反轉錄轉座子方面,美洲大鯢是其他蠑螈的的兩倍多。這說明蠑螈基因組中的高水平重復基因并不是來自于水平轉移事件,而是源于祖先遺傳下來的的元件。

相關論文:Hellbender Genome Sequences Shed Light on Genomic Expansion at the Base of Crown Salamanders

 

種屬:非洲稻(Oryza glaberrima

基因組:316 million bp

  一個跨國團隊在七月二十七日的Nature Genetics雜志上發表了非洲稻的基因組序列,并將非洲稻與亞洲稻(Oryza sativa)進行了基因組比較。他們發現,盡管這兩種水稻的馴化發生在完全不同的環境,但它們的基因卻非常相似。

  這項研究表明,古代非洲和亞洲農民不約而同的選擇了,與水稻落粒有關的三個同源基因突變。研究人員對一些非洲稻植株進行了群體基因組分析,結果顯示現非洲稻的馴化發生在一個特定的核心區域。此外,這項研究還鑒定了高度耐旱和耐受土壤酸度的基因。文章指出,這些數據是鑒定和利用水稻適應性性狀的一個絕佳機會。

原文:The genome sequence of African rice (Oryza glaberrima) and evidence for independent domestication

 

種屬:普通狨猴(Callithrix jacchus

基因組:2.26 billion bp

  狨猴基因組測序和分析協會在七月二十日的Nature Genetics雜志上發布了普通狨猴的基因組序列。這是人們首次獲得新世界猴的基因組,揭示了其獨特性狀的遺傳學基礎,包括它們的小體型和生雙胞胎的能力。

  研究人員鑒定了與類生長激素活性有關的五個基因,以及影響代謝率和體溫的八個呼吸復合體基因。正是這些適應性改變造就了狨猴的嬌小體型。狨猴也發生了一些microRNA及其調控目標(mRNA)的改變。研究人員發現,三個涉及排卵的基因(尤其是WFIKKN1),與雙胞胎的高出現率有關。

  狨猴與人類不同,天生就容易生出雙胞胎。這些雙胞胎共享胎盤的血液供給,而且在出生后都是遺傳學上的嵌合體,攜帶著對方的干細胞。對于其他物種來說這種嵌合是有害的,但狨猴并不會因此出現問題。“這項研究將對生殖醫學領域產生顯著的影響,”文章的作者,Baylor醫學院的Kjersti Aagaard說。

 

種屬:野生番茄(Solanum pennellii

基因組:1.2 billion bp

  研究人員對原產自南美安第斯山脈的野生番茄(Solanum pennellii)進行了基因組測序,揭示了與其抗逆性和獨特形態有關的重要基因。這是迄今為止測序的第二種番茄,相關論文發表在七月二十七日的Nature Genetics雜志上。

  雖然野生番茄不能吃,它與人工栽培品種(S. lycopersicum)進行雜交,可以幫助人們提高番茄的產量,增強番茄的抗逆性。德國Aachen大學的Björn Usadel領導研究團隊,在野生番茄中鑒定了大量的抗逆性基因,以及與果實成熟有關的關鍵調控基因。研究人員發現,野生番茄葉子表面的蠟是栽培品種的三倍,此前有研究表明這種物質能幫助植物抵抗水分流失。研究人員指出,在野生番茄中研究參與了黃酮類和維生素合成的基因,有助于培育味道好且營養豐富的番茄品種。

(原文:The genome of the stress-tolerant wild tomato species Solanum pennellii

 

種屬:亞洲肝吸蟲(Opisthorchis viverrini

基因組:634.5 million bp

  肝吸蟲是一種會引發肝臟疾病和膽管癌的寄生蟲,研究人員通過肝吸蟲基因組測序,揭示了它們適應膽管環境的秘密。這一發表在Nature Communications雜志上的成果,有助于人們設計新藥治療相關疾病,為全世界數百萬人提供幫助。

  新加坡國立大學、墨爾本大學和華大基因的研究人員,對肝吸蟲O. viverrini的基因組和轉錄組進行了分析。研究顯示,肝吸蟲具有16,379個蛋白編碼基因,其分泌組由437種蛋白組成,包括一些肽酶、熱激蛋白和毒性蛋白。研究人員發現,一系列保護性的酶和高水平的吸蟲血紅蛋白,可以幫助寄生蟲在膽管的低氧環境中生存下來。此外,他們還鑒定了疾病發生和寄生蟲遷移中的一些關鍵蛋白。這些數據將為人們闡明為何O. viverrini感染可以致癌,為何這種寄生蟲在人體內能夠無孔不入。

(原文:The Opisthorchis viverrini genome provides insights into life in the bile duct

 

種屬:小麥(Triticum aestivum

基因組:17 billion bp

  七月十八日Science雜志上發表的新測序成果,將小麥的已知基因組序列從5%拓展到了近乎一半。研究人員獲得了小麥每個染色體的基因序列草圖,以及染色體3B的首個參考序列,并在此基礎上向人們展現了小麥的進化史,鑒定了參與籽粒發育的重要基因。

  作物遺傳學是提高產量和抗逆性的關鍵。“人們居然一直沒有獲得小麥的完整基因組,這一點讓我一直很困惑”科羅拉多大學的Jan Leach評論道。國際小麥基因組測序協作組織(IWGSC)領導的這個測序項目顯示,六倍體小麥與二倍體和四倍體小麥非常類似,說明多倍體形成之后的基因損失是有限的。這些數據有助于更快的進行基因分離,幫助人們實現精確育種,以滿足全球越來越高的糧食需求。

  這是一個重要的里程碑,IWGSC的聯合主席Catherine Feuillet說。“現在我們已經知道應該如何破譯剩下的20個小麥染色體,為它們構建參考序列。”



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