《Cell | 非洲绿松石鳉鱼通过重塑古老基因调控格局实现休眠进化》

  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-05-30
  • 2024年5月28日,加州大学旧金山分校等机构的研究人员在Cell 在线发表题为Evolution of diapause in the African turquoise killifish by remodeling the ancient gene regulatory landscape的文章。

    悬浮状态使生物能够在极端环境中生存。非洲绿松石鳉鱼进化出了一种暂停发育的形式,以便在完全干旱的环境中存活下来。然而,极端生存状态的进化机制尚不清楚。

    为了了解休眠进化,研究人员对多个鳉鱼物种的胚胎进行了综合多组学研究(基因表达、染色质可及性和脂质组学)。研究人员发现,在所有脊椎动物中都存在的非常古老的基因重复序列(旁系亲属)上的调控元件是通过最近的重塑进化而来的。基于CRISPR-Cas9的扰动发现转录因子REST/NRSF和FOXOs对暂停期基因表达程序至关重要,包括参与脂质代谢的基因。事实上,休眠期表现出独特的脂质特征,含有超长链脂肪酸的甘油三酯增加。

    该研究为复杂适应性的进化提供了一种机制,并为通过激活其他物种的休眠程序来促进长期生存提供了策略。

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    • 编译者:李康音
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    • 2023年12月7日,普林斯顿大学等机构的研究人员在Cell上发表了题为Systematic identification and characterization of genes in the regulation and biogenesis of photosynthetic machinery的文章。 光合作用是粮食生产和地球生物地球化学的核心,然而对其调控的分子基础知之甚少。 该研究使用真核藻类莱茵衣藻模型中的高通量遗传学技术,以高信心(错误发现率[ FDR ] < 0.11)鉴定了光合作用所需的70个缺乏特征的基因。然后,研究人员通过提供突变菌株的蛋白质组资源来实现这些基因的功能角色塑造,每个突变菌株都缺少一个这样的基因。这些数据允许将34个基因分配到一个或多个特定的光合作用复合物的生物发生或调控中。进一步的分析揭示了至少七种蛋白质的生物发生/调节作用,包括五种光系统 I mRNA 成熟因子,叶绿体翻译因子 MTF1和通过核表达因子调节叶绿体基因的主调节因子 PMR1。 该研究提供了丰富的资源,确定调控和功能基因,并把它们放入途径,从而打开了系统级的理解光合作用的大门。