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《王秀杰研究组等发现m6A修饰增强长时记忆形成效率----中国科学院遗传与发育生物学研究所》

  • 来源专题：人类遗传资源和特殊生物资源流失
  • 编译者： yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间：2018-10-12

  • .王秀杰研究组等发现m6A修饰增强长时记忆形成效率. 长时记忆的形成是哺乳动物适应环境变化，智力发展所必需的，对于人类社会活动尤其重要。虽然以往研究已经揭示了一些与记忆形成相关的基因，但关于记忆形成效率的调控因素与机制仍然未知。N6-甲基腺嘌呤（m6A）是哺乳动物细胞中mRNA上最为普遍的修饰，自2012年以来逐渐受到广泛关注。已有多项研究表明m6A是哺乳动物胚胎发育和多种组织器官形成所必须的，并且参与肿瘤发生等多种重要生物过程调控，但尚不明确m6A是否参与了记忆形成调控。 中国科学院遗传与发育生物学研究所王秀杰研究组联合中国科学院北京基因组研究所杨运桂研究组利用胚后敲除Mettl3（m6A甲基转移酶）的小鼠模型系统研究了m6A修饰在成体动物高级神经系统中的功能。利用多种动物行为学检测并结合突变-回补等实验发现：m6A水平正向调控了小鼠的长时记忆能力，成体海马体神经细胞中缺失或增加m6A修饰（敲除或过表达METTL3）的小鼠分别表现出明显的长时记忆能力下降或上升。除长时记忆能力受损外，这些m6A缺失小鼠的生理状态、大脑结构、运动...

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  • 《中国科学院遗传发育所等在水稻分蘖发育调控研究中取得进展》
    • 来源专题：转基因生物新品种培育
    • 编译者：王晶静
    • 发布时间：2020-11-27
    • 自然界中，禾本科作物通常存在两种分枝策略：单秆或少分蘖的强顶端优势，如玉米、高粱等；主茎与分蘖无显著差别的弱顶端优势，如小麦、水稻等。两种分枝类型都是影响作物产量的重要因素。研究表明，TCP转录因子TB1（TEOSINTE BRANCHED 1）是决定栽培玉米强顶端优势的重要因子。然而，决定水稻等弱顶端优势的因子尚不清楚。 中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员陈凡研究团队与中国水稻研究所研究员朱旭东研究组合作，发现OsWUS在水稻弱顶端优势中发挥重要功能。OsWUS，也称MOC3/TAB1/SRT1（MONOCULM3/TILLERS ABSENT1/STERILE AND REDUCED TILLERING1），是拟南芥分生组织干细胞维持关键基因WUS（WUSCHEL）在水稻中的同源基因，对水稻分蘖芽的形成和生长有重要作用。研究团队在前期分离得到一个OsWUS功能缺失突变体dc1（decreased culm number 1），表型分析发现dc1表现出分蘖数目减少、穗部小花畸形和雌不育的表型；同时，dc1分蘖芽生长受主茎抑制，表现出生长素响应和顶端优势增强的表型；分蘖期去除dc1主茎顶端或敲除生长素作用相关基因ASP1（ABERRANT SPIKELET AND PANICLE1）能够解除主茎对分蘖芽的抑制，从而促进分蘖芽的生长；通过对野生型和dc1去顶前后转录组比较分析发现，去顶对dc1突变体转录调控的影响显著高于野生型；转录调控网络预测发现，去顶会显著影响dc1突变体中分生组织关键因子OSH1（ORYZA SATIVA HOMEOBOX1）下游靶转录因子的表达，暗示OsWUS与OSH1转录调控网络存在未知的分子连接。该研究揭示OsWUS通过影响顶端优势促进分蘖芽生长的分子机制，提高人们对水稻分蘖发育机理的认识。 相关研究成果在线发表在The Plant Journal上（DOI:10.1111/tpj.15026），遗传发育所副研究员方晓华为论文通讯作者，遗传发育所已毕业博士夏天雨和中国水稻研究所研究员陈红旗为论文共同第一作者。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项和国家自然科学基金委项目的资助。
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  • 《中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究组在玉米耐旱机制方面取得新进展》
    • 来源专题：转基因生物新品种培育
    • 编译者：王晶静
    • 发布时间：2021-06-07
    • 玉米是世界上种植广泛和产量最高的粮食作物，对于全球的粮食安全至关重要。在影响玉米产量的诸多因素中，干旱是主要的非生物胁迫因素。深入解析玉米干旱响应的分子机制将有助于玉米耐旱新品种的培育与推广应用。 中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究组与陈化榜研究组合作，通过对玉米重组自交系群体苗期耐旱性的详细分析，对筛选到的极端表型株系进行比较转录组分析，并阐明了一个bHLH类型转录因子参与玉米干旱响应过程的分子机理。该研究选取两个极端耐旱的株系RIL70、RIL73及两个极端旱敏感的株系RIL44、RIL93进行RNA-seq研究。通过比较转录组和bin图消减联合分析，发现基因表达的变化不仅存在于耐旱和旱敏感株系间，也存在于耐旱株系RIL70和RIL73间。同时，RIL73中鉴定到一个螺旋-环-螺旋类转录因子ZmbHLH124T-ORG在干旱处理过程中特异性的上调表达。玉米和水稻中过表达ZmbHLH124T-ORG可显著提高植物的耐旱性和干旱应答基因的表达水平，而过表达来源于敏感株系的ZmbHLH124S-ORG基因未获得类似效果。进一步研究发现，ZmbHLH124T-ORG可直接结合到干旱应答基因ZmDREB2A的启动子区并激活其表达。该研究鉴定到的干旱相关的遗传位点将有助于耐旱作物育种的研究工作。 上述研究结果于2021年5月25日在线发表于Plant Biotechnology Journal杂志(DOI:10.1111/pbi.13637)。谢旗研究组已毕业博士生魏绍巍和助理研究员夏然为该论文的共同第一作者，谢旗研究员和吴耀荣副研究员为共同通讯作者。该研究获得了国家重点研发计划项目和转基因专项的资助。 原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13637 （原标题：谢旗研究组在玉米耐旱机制方面取得新进展）
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