生物技术前沿一周纵览(2015年5月1日)

2015-05-01 | 作者: 基因农业网 | 标签: 生物技术前沿一周纵览

全基因组QTL分析揭示水稻sRNA丰度的遗传调控

 
利用来自一个优良水稻杂种的实验种群,分析了小RNA(sRNA)数量变异的遗传学基础。小RNA(sRNA)调控着真核生物中各种各样的生物学过程。根据来源不同,通常可将它们分为两大类:hpRNAs和 siRNA。最近开发的表达数量性状基因座(eQTL)分析,提供了一种方法,可确定一个基因表达水平的遗传控制,包括顺式和反式-eQTLs,以及上位性效应。这种方法将sRNA在种群中的丰度看作数量性状,也可以应用到sRNA定量变异的遗传分析。在这项研究中,研究人员利用一个实验性遗传群体,对来自水稻旗叶的所有sRNA(由18-nt到26-nt sRNAs组成)进行了全基因组QTL分析。这些分析揭示了sRNA丰度遗传控制的特点,与它们的前体转录具有共性和区别。该研究还表明,sRNAs的丰度可能与构成sRNA生物合成和功能机制的蛋白质有关。(eLife
 
 
大黄蜂基因组草图

新研究报道了两种大黄蜂(bumblebee)的基因组测序研究成果。研究人员在获得欧洲大黄蜂(Bombus terrestris)和北美大黄蜂(Bombus impatiens)的高质量基因组序列后,将其进行比较,并将序列与其他的蜂种进行比较,结果表明,大黄蜂和它那更加社会性的亲戚-蜜蜂有着免疫及其他基因的相似性,暗示这些功能是进化自蜜蜂谱系的共同祖先。同时,基因组序列也为大黄蜂特有的特征和行为的遗传基础提供线索。研究人员在蜜蜂和大黄蜂中发现了一些保守基因,它们被认为控制了社会交往的某些方面,不过大黄蜂基因组包含了25个味觉受体基因,而蜜蜂只有12个类似基因。此外,大黄蜂基因组还包含了与蜜蜂不同的microRNA,暗示这些分子可能起了调控作用,影响蜂的不同社会行为。(Genome Biology
 
 
重磅测序技术发布:基因组和转录组平行测序

一项引人注目的测序技术,G&T-seq(Genome and Transcriptome Sequencing)被发布。该技术能够实现大规模的DNA和RNA平行测序,同时展现单个细胞的基因组序列和基因活性以及基因变异对功能性影响。完成传统测序技术无法检测到的拷贝数变异与RNA表达量的变化的关联信息。研究人员用G&T-seq对220个小鼠和人类细胞进行测序,获得了空前详细的信息。他们首次观察到,当细胞丢失或获得染色体拷贝时,该区域的基因表达也会出现相应的变化(减少或增加)。G&T-seq有助于更深入的理解正常组织和疾病组织之间的遗传学差异,为人们提供正常发育和疾病发展的新线索。该技术将来还可以涵盖表观遗传学数据,以更全面的理解正常发育和疾病过程中细胞异质性。(Nature Methods
 
 
固氮出现在时间很早
 
名为“固氮酶”(生物通过它能固定大气中的氮)的酶的出现显然是生命史中的一大事件,但不太确定的是这个事件是什么时候出现的。Eva Stüeken等人确定了距今32亿年和27.5亿年间的海洋和河流沉积岩中的氮同位素比例。这些比例最容易通过生物固氮得到解释,而在固氮过程中钼可能是一个辅因子。这表明固氮至少是距今32亿年前出现的,并且否定了以前所提出的认为海洋中的钼在“大氧化事件”之前极少的观点。(Nature)
 
 
有机耕作模式可将农田碳排放逆转为碳吸收
 
由温室气体升高引起的全球变暖已成为不争的事实,如何有效地减少以CO2为主的温室气体排放是各国需要关注的问题。全球化学密集与能源密集、转基因作物、工业化食用农作物农场与养殖场作业产生的温室气体占全球排放量的35%,现代化农业造成农业土壤中原先封存的数万亿吨碳被释放到大气。有科学家预测,有机耕地上捕获的二氧化碳足以抵消目前所有人为的二氧化碳排放,耕地固碳具有极其重要的功能和应用前景。最近中国科学家进行的一项研究表明:用有机肥替代化肥可显著减少温带农田温室气体排放量。以秸秆循环利用和有机肥替代化肥为主要特征的有机耕作模式可将农田碳排放逆转为碳吸收。有机肥全部替代化肥后,农田变为典型的碳库,而全部施用化肥农田则为典型碳源。(Global Change Biology
 
 
青蒿素抗药性的机制
 
青蒿素抗药性的出现是对全球疟疾治疗和控制的一大威胁,而且虽然青蒿素已被发现与各种细胞因子有关,但关于造成抗药性的相关生化目标或机制却没有形成共识。研究人员发现,青蒿素以疟疾寄生虫的“phosphatidylinositol-3-kinase”(PfPI3K)为目标来抑制“phosphatidylinositol 3-phosphate”(PI3P)的生成。PfKelch13的突变(之前发现的抗药性标记)在从临床上获得的疟疾寄生虫品种中和在人工培养的实验室疟疾寄生虫品种中都会提高PfPI3K的水平。这项工作表明,PfPI3K是青蒿素抗药性的关键中介物,也是根除疟疾的一个目标。(Nature)
 
 
新埃博拉疫苗得到测试
 
关于最近研发的基于“水疱性口炎病毒”(VSV)的VesiculoVax重组埃博拉疫苗的两个变种是否能够保护食蟹猴应对由新近爆发中出现的埃博拉病毒品种所造成的异种挑战已经进行了测试。让实验动物接受N4CT1或N1CT1 VesiculoVax的单剂量注射,并在四星期后暴露于高剂量的埃博拉病毒。接受疫苗注射的实验动物中没有一个生病,全部存活了下来。这项工作表明,第二代疫苗与目前在这个领域使用的第一代疫苗相比安全问题可能比较少。(Nature)
 
 

来源:基因农业网

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