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《Science | 海蜗牛最近向活体蜗牛过渡的遗传基础》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2024-01-06

  • 2024年1月4日，谢菲尔德大学等机构的研究人员在Science上发表了题为The genetic basis of a recent transition to live-bearing in marine snails的文章。

    关键创新是生物多样化的基础，但对其遗传基础知之甚少。最近海蜗牛（Littorina spp.）从产卵到活体的转变为研究一项在动物中反复进化的创新的遗传结构提供了机会。

    在全基因组系统发育中，个体不会通过繁殖模式聚类，但局部谱系分析揭示了许多小的基因组区域，其中所有活体携带者都携带相同的核心单倍型。候选区域显示出活体携带者特异性阳性选择的证据，并且富集了产卵和活体生殖系统之间差异表达的基因。选择性扫描的年龄表明，活体携带者特异性等位基因积累了超过 200,000 代。

    该研究结果表明，新功能是通过募集许多等位基因而不是在单个进化步骤中进化而来的。

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  • 《研发新品种水稻以抵御巨型苹果蜗牛与气候变化的影响》
    • 来源专题：农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者：梁晓贺
    • 发布时间：2017-11-27
    • “新型欧洲商业水稻”项目（The NEURICE project）是欧盟“地平线2020”（Horizon 2020）计划为呼吁“可持续粮食安全战略”所支持的项目。该项目将持续4年（2016-2020），旨在培育全新耐盐水稻品种，保障欧洲水稻的生产能力、稳定供给及产品质量。项目在6个国家设有研究中心，由巴塞罗那大学牵头，粮食与农业技术研究院（Institute for Food and Agricultural Research and Technology, IRTA）、农业基因研究中心（Centre for Research in Agricultural Genomics , CRAG）、加泰罗尼亚公司、IRIS工程公司及其它欧洲伙伴参与，汇集了生物技术、植物生理学、农业经济发展、电生理学、细胞信息传递、盐度控制系统等多领域专家，由他们通力合作，开展研究。 一、立项背景 1、气候变化危及欧洲水稻种植 欧洲大陆三分之二的水稻源自欧洲自身，但由于气候变化，欧洲水稻和其它作物一样，也在面临威胁。特别是随着地中海地区气温上升，旱灾频发，使得水质与水流受到威胁，土壤的盐度增加，降低了农作物的产量。气候变化还造成海平面上升，进一步增加沿海地区、三角洲、河口等水稻种植地的土壤盐度，最终危及地中海地区整个水稻产业的生存。 2、巨型苹果蜗牛遍布埃布罗三角洲 多年来，加泰罗尼亚的埃布罗三角洲遭遇外来物种——巨型苹果蜗牛的侵袭，水稻收成遭受重创。由于巨型苹果蜗牛繁殖能力强，又少有天敌，难以遏制，农作物不堪其害。但是巨型苹果蜗牛无法抵御浓盐，所以在农田里浇灌海水就成了遏制它们的途径之一。但是，灌溉后的残余盐分却会降低作物产量，最严重的情况下可使产量减少30%。 因此，对加泰罗尼亚而言，“新型欧洲商业水稻”项目不仅能提供适应气候变化的水稻新品种，还能帮助抗击巨型苹果蜗牛的侵袭。 二、项目关键技术 项目的关键技术是融入了亚洲热带水稻品种的耐盐性特点。亚洲部分热带水稻品种耐盐性高，却无法在地中海气候中生长，所以在欧洲销路不佳。近来研究表明，此类品种耐盐性高，是因为它们含有一种叫Saltol的染色体片段。科学家将采用传统的非转基因改良技术，将该染色体片段移入欧洲商业水稻品种之中。 三、项目意义和突破 1、项目立足于欧洲水稻产业面临的威胁，具有欧洲水稻产业专属特色，使项目成果更具有直接经济效益； 2、项目制定过程中抓住了抵御气候变化和巨型苹果蜗牛的通用点，使项目成果既有创新性又有实用价值； 3、项目拟采用非转基因技术移植亚洲耐盐水稻的控制耐盐特性的Saltol的染色体片段，从而培育出适应欧洲地中海气候的耐盐新品种水稻。既能保障粮食生产持续稳定发展，又能保持整体生产力，给环境、景观及社会经济带来积极影响。 目前，项目第一个测试的对象为温室水耕栽培作物，因为温室实验条件更易把控，在温室进行新品种耐盐性的评估将更为便捷有效。在发现耐盐性最高的品种之后，计划于2018年开始，分别在西班牙埃布罗三角洲、意大利波河三角洲及法国罗纳河三角洲测试这些品种。并分别在盐渍土壤和非盐渍土壤中种植这些水稻品种，对比不同种植条件下水稻质量和农业经济效益。通过测试的耐盐品种将被注册并推销。届时，当地水稻生产者便可在高盐度的环境中继续种植耐盐水稻。 （编译 梁晓贺）
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  • 《Science | 吸烟但不得肺癌的遗传基础》
    • 来源专题：战略生物资源
    • 编译者：李康音
    • 发布时间：2024-02-27
    • 2024年2月23日，西奈山伊坎医学院Diego Chowell、Robert M. Samstein，博得研究所Hanna M. Ollila共同通讯在Science发表题为An immunogenetic basis for lung cancer risk的文章，强调了HLA-II杂合性对癌症发展的保护作用。 在临床中有一个奇怪的现象：部分吸烟者尽管吸烟量极大，但是始终没有得肺癌，反之，相当一部分肺癌患者没有吸烟甚至二手烟史。研究利用了英国生物银行和芬兰FinnGen的广泛的遗传和临床数据，研究HLA II类基因座对癌症风险的影响。通过分析十多年的随访数据，研究人员发现HLA II类（HLA-II）基因座的杂合性与癌症风险的降低有关。这种保护作用在现在和既往吸烟者身上都有观察到，但在从未吸烟的人身上没有观察到。 对这种关联的分子决定因素的进一步探索表明，HLA-II肽结合槽内的氨基酸杂合性与降低肺癌癌症风险有关。这种精细作图方法检测了抗原与HLA分子结合的凹槽内氨基酸的多样性，在遗传变异和免疫系统向T细胞呈递多种抗原的能力之间提供了直接联系。研究人员还对邻近的正常肺组织进行了单细胞RNA测序（scRNA-seq），发现吸烟会上调肺泡巨噬细胞中HLA-II和促炎途径的调节。这些发现表明，吸烟不仅会损害DNA，还会改变免疫微环境，有可能增强对早期肿瘤疾病的免疫反应。 总之，这些数据强调了免疫系统在抵抗癌症的自然防御中的重要性。这项研究扩展了我们对宿主免疫系统在癌症风险中的作用的理解，并可能促使免疫遗传学纳入癌症筛查计划。这项研究可以为癌症的预防和早期检测提供个性化策略，特别是对于具有特定HLA基因型和吸烟史的个体。
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