生物技术前沿一周纵览(2018年6月29日)

2018-06-29 | 作者: 基因农业网 | 标签: 生物技术前沿一周纵览(2018年6月29日)

新研究实现低成本组装小麦等大基因组作物的核心基因组

植物高度的遗传多态性为分子育种提供了丰富的遗传资源,然而,很多经济物种经历了长期的驯化,基因组复杂而庞大。全基因组测序成本非常高,特别是对于群体水平的研究全基因组测序不现实。中科院张一婧研究组发现了一种低成本组装小麦等大基因组作物的核心基因组的方法,理论依据在于调控基因活性的重要表观修饰普遍富集在基因及启动子区,通过免疫共沉淀技术及优化拼接方案从而有效获得基因及附近序列。该方法其优势在于不依赖参考基因组序列,直接捕获基因及调控区序列,从而极大地降低群体核心基因组拼接的成本,有力地提高大基因组物种的分子遗传与群体遗传学研究效率。(NucleicAcidsResearch


RNA代谢研究取得新进展

mRNA的迅速降解是细胞适应环境的一种生存策略,其5′端状态决定了许多类型RNA的衰减速度。RppH是一种焦磷酸水解酶,在细菌当中广泛存在,能水解mRNA的5′端三磷酸基团,其活性受到辅因子DapF蛋白的直接调控。在DapF蛋白存在下,RppH能加速目标mRNA的降解,但是其分子机制不清楚。殷平课题组解析了DapF和RppH蛋白复合物的高分辨率晶体结构(2.3 Å),并且通过一系列生化分析和结构比对,发现DapF与RppH结合后,促进了后者发生轻微的构象变化,从而增强了RppH与底物RNA的结合。实验结果清晰的解释了DapF蛋白促进RppH活性的分子机制,为进一步寻找细菌中“去帽”复合物的新成员奠定了良好的基础。该研究不仅回答了细菌体内mRNA降解的几个关键科学问题,并且为针对致病菌的药物开发能提供新的潜在作用靶点。(Nucleic Acids Research

植物多样性演变研究获进展

青藏高原东南缘(包括横断山地区)的古高程重建对于研究整个高原的隆升过程以及该地区的物种形成演变历史都起着至关重要的作用。最近中国科学院西双版纳热带植物园古生态研究组联合国内外9所科研院校的同行,经过多年的野外工作,在西藏芒康县新生代地层中发现了保存完好的植物化石和火山凝灰岩。该研究主要有三方面的重要意义:1)证明了青藏高原东南缘(包括横断山)的古高程在晚始新世就已经较高,早渐新世可能已经接近或达到了现在的高程;2)始新世-渐新世之交全球范围内的降温和青藏高原东南缘的继续抬升,使得该地区的植被从常绿落叶阔叶混交林转变为高山落叶灌丛,叶形显著变小也是这种变化的一个重要特征;3)地形地貌是物种形成与演变的重要基础,化石植物群物种组成表明,青藏高原东南缘植物多样性的现代化面貌不晚于晚始新世就已经出现,这远远早于之前许多分子生物学研究估算的结果。(National science review

新研究揭示生态恢复中树种选择及种植周期对土壤质量的影响

金属和矿物的露天采矿活动影响了地球表面的广大地区,并留下了高度干扰和退化的景观。然而,对于恢复过程中树种选择对土壤的长期影响过程研究仍然缺乏。中科院科学家对昆阳磷矿恢复系统中主要的4个树种(桤木,黑荆木,松树及柏树)其年代序列(5-10年、20-25年)进行了土壤生物及非生物特性的研究。结果表明,种植20年后,旱冬瓜和黑荆树土壤中有机碳的含量显著升高,分别提高1.4%和4.7。研究结果指出,植被恢复的种植周期比植被树种组成对土壤的生物及非生物特性影响更为显著。而植被对于土壤的改善效应在20年后才开始显著显现,因此对矿区生态恢复的长期监控及逐步调整对于提高生态恢复效应非常重要。(Land degradation and development


科学家利用CRISPR敲低技术一次性研究数千个细菌基因的功能

经过工程化改造的细菌免疫CRISPR系统已经发展成为具有广泛应用的基因组编辑工具。这一策略主要被用来进行高等真核生物的高通量功能基因组学研究。最新的研究中,清华大学研究团队构建了大肠杆菌全基因组范围的sgRNA文库,结合CRISPRi基因敲低技术,对于这一模式微生物的一系列重要基因组学问题开展了大规模研究。(Nature Communications

新研究揭示小分子化合物诱导体细胞重编程的新机制

多潜能干细胞由于其无限的自我更新能力和分化产生机体所有细胞类型的潜能,在疾病模型、药物筛选和细胞治疗等领域具有广泛的应用前景,而如何在体外诱导获得多潜能干细胞一直是生命科学领域的关键科学问题。研究利用高通量单细胞RNA测序手段高分辨率地解析了重编程全过程的基因表达谱,结合生物信息学方法,对细胞群体进行解构并重构了细胞重编程轨迹。该研究首次在单细胞水平描绘了小分子诱导体细胞重编程过程的具体分子路径,阐明了XEN-like细胞向CiPS细胞转变的具体分子机制,发现了Ci2C-like细胞在多能性获得中的关键作用,并进一步优化了重编程体系。(Cell Stem Cell





 

   
 

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