生物技术前沿一周纵览(2015年5月15日)

2015-05-15 | 作者: 基因农业网 | 标签: 生物技术前沿一周纵览

 拟南芥中表观遗传学突变频率

 
表观遗传学修饰可以在不改变DNA序列的情况下影响基因的活性。研究表观遗传学标志所经历的自然选择,可以揭示表观遗传学修饰在植物进化中起到的作用。这就需要知道准确的表观遗传学突变率,也就是表观遗传学标志在特定位点自发出现和消失的频率。研究人员在重要模式生物拟南芥中开展研究,在32代拟南芥中分析了整个基因组内的胞嘧啶甲基化,并通过数学模型评估了表观遗传学突变率。该研究除了帮助理解植物的甲基化组,还为植物育种带来了重要启示。表观遗传学突变能够稳定传递给后代,人们可以将其作为育种工具来增加作物的产量。只不过目前还没有找到设计和稳定表观遗传学改变的最好办法。(PNAS
 
 
莲基因信息分析取新进展
 
莲作为莲科莲属多年生草本水生植物,是我国重要的水生经济作物。自中国科学院武汉植物园公布了“中国古代莲”基因组框架图谱以来,对于莲基因组信息的后续研究便大量开展。单核苷酸多态性(SNP)作为新的遗传标记对基因定位及相关育种研究的意义非常重大。选择性剪切(alternative splicing)作为一个基因编码出不同转录本和蛋白质的重要途径,对满足生物体所需蛋白多样性具有重要意义。因此开展莲基因组中的单核苷酸多态性和基因的选择性剪切的研究,不仅对于进一步完善莲基因组信息具有重要意义,也将极大的促进莲的分子育种以及莲的其他分子生物学方面的研究。研究人员利用该园获得的莲基因组及相关转录组数据,深入分析了4种亚洲莲的单核苷酸多态性和选择性剪切。(PLoS ONE
 
 
异型花柱植物进化生态学研究引关注
 
异型花柱(heterostyly)植物进化生态学研究所取得的最新成果通过直接可靠的实验证据首次证实了互补式雌雄异位能够促进二型花柱植物的异交机制。常规的思路是利用异型花柱植物花粉附属多态特征,识别并跟踪花粉转移方向和当量,间接推断花部综合征的繁殖适应功能。事实上,花粉落置的数据并不能准确反映现实的繁殖成功,因为合子前的生理亲和性差异、花粉管竞生,以及合子后的近交衰退等过程对各种交配来源的繁殖输出会产生不对称的影响。为了克服这些研究模式的局限性,近年来该研究团队以茜草科二型花柱植物滇丁香(Luculia pinceana)为研究系统,采用DNA分子标记回溯父本的技术,对异型花柱花部综合征的繁殖功能开展了系列创新性研究。(New Phytologist
 
 
日科学家用跟踪方式揭示温血鱼类的生理学意义
 
尽管大多数鱼是冷血动物,但是一些鲨鱼,包括大白鲨和金枪鱼有能力维持缓慢的肌肉抽搐,使得进行有氧运动的红肌肉的温度比周围的水域温暖。研究人员用编制的数据记录的痕迹的工具了解到拥有温暖的红肌肉的鱼游得更快,并对比同级冷血鱼会进行年度大规模迁移。结果表明改进的巡航速度和迁移范围可能抵消能量消耗和红色肌肉温度。(PNAS
 
 
H6N1亚型禽流感病毒跨物种传播机制方面取得重大进展
 
2013年6月,在台湾发现了全球首例人类感染H6N1亚型禽流感病例。从患者体内所分离的病毒基因序列显示,此病毒为一典型的低致病性禽流感病毒。研究人员通过分析台湾地区所有H6N1亚型流感病毒的HA蛋白中决定受体结合特性的关键性氨基酸位点变化,对代表性毒株受体结合特性进行了研究,提出台湾地区的H6N1亚型流感病毒按其受体结合特性变化,可分为早期为偏好禽源受体结合期和后期为双受体结合期,而这次人感染H6N1则偏好结合人源受体。该研究认为目前大部分H6N1亚型的流感病毒仍保持着高水平地结合禽源受体的能力,这可能限制了其在人体内有效的复制和传播,但其对人类的生命安全还是会造成一定威胁,尤其是当H6N1亚型病毒与H9N2亚型流感病毒发生基因重组后,可能会引起新的流感大暴发。更为重要的是,这次人感染H6N1禽流感病毒偏好性结合人源受体,这表明它在受体结合特性上已与人流感病毒类似,如果加上其它的基因变异,极有可能引发大流行。(The EMBO Journal
 
 
昆虫怎么知道它们的位置
 
昆虫的脑在导航过程中是怎样将视觉标志与路径整合相结合的一直不清楚。研究人员对在一个虚拟现实台上行走的被绑住的果蝇的大脑进行了钙成像研究,发现“铺”在“椭球体”(ellipsoid body)上的一组带树突的神经元能够利用来自视觉标志和果蝇自身转动的信息来计算前进方向。这是关于已知对哺乳动物大脑的空间导航有贡献的“前进方向”(head direction)神经元的无脊椎动物对应物的第一个证据。(Nature
 
 
蜂王信息素对工蜂生殖生理活动的影响
 
蜂群中蜂王的存在抑制了工蜂的生殖潜力,但工蜂还保留有功能性卵巢。一旦感觉不到蜂王的存在,其卵巢就开始发育,并通过产雄孤雌生殖繁殖后代。蜂王是否存在及控制工蜂卵巢发育一般都是通过信息素实现的。东、西方蜜蜂的蜂王有类似的上颚腺信息素(QMP),然而QMP单独成分对东方蜜蜂工蜂生殖生理的影响却从未见报道。研究人员首先测定了东方蜜蜂蜂王信息素的主要成分,然后分别用五种QMP的主要成分及其蜂王浆来处理笼养的刚羽化的工蜂。研究结果表明9-ODA是控制东方蜜蜂卵巢发育的主要信息素,蜂王浆可增强卵巢活化水平。(Journal of Insect Physiology
 
 
Nature综述全基因组时代基因连锁分析的原则、方法和应用
 
随着全基因组测序(whole-genome sequencing,WGS)被越来越多地使用,连锁分析再次成为鉴定疾病致病基因的重要且强有力的工具,但目前还没有关于连锁分析与WGS相结合的论述。研究人员综述了连锁分析的原则和方法,并提供了连锁分析及其在全基因组测序数据中应用的实践指南。在简要说明全基因组连锁分析(genome-wide linkage analysis)的优势以及连锁分析与关联分析(association analysis)的比较之后,着重讨论了连锁分析使用的不同算法,以及它们在计算机程序中的实现,并特别强调了这些算法在测序数据中的应用。此外,该文还提供了基于WGS数据进行连锁分析的详细步骤和方法,为读者提供了一个详尽的应用实践指南。(Nature Reviews Genetics
 
 

来源:基因农业网

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