《花生泛基因组解析:解锁种子大小和重量性状的遗传密码》

  • 来源专题:生物育种
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2025-04-29
  • 花生,这种我们日常生活中常见的坚果,不仅是美味的零食,更是重要的油料和食用豆类作物。在农业领域,花生的种子大小和重量是影响其产量和品质的关键因素,与花生的驯化和育种紧密相连。然而,长期以来,科学家们对于调控花生种子大小和重量的分子机制却知之甚少,基因组中的结构变异(SVs)在这一过程中究竟扮演着怎样的角色,一直是个未解之谜。同时,由于花生是异源四倍体作物,其基因组组装难度大,现有基因组存在诸多缺口,高质量的基因组资源匮乏,这也严重阻碍了对花生遗传特性的深入研究。在此背景下,开展一项全面深入的研究来揭示花生种子大小和重量的遗传基础迫在眉睫。为了攻克这些难题,来自河南农业大学、上海交通大学、山东省农业科学院以及澳大利亚默多克大学等机构的研究人员携手合作。他们精心收集了大量花生样本,通过一系列前沿研究,成功构建了花生泛基因组,并深入剖析了其中的结构变异与种子性状之间的关系 。相关研究成果发表在《Nature Genetics》上,为花生遗传改良和作物科学发展带来了新的曙光。

  • 原文来源:http://www.ebiotrade.com/newsf/2025-4/20250429072835783.htm
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  • 《新方法可无损破译基因表观遗传密码》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2018-10-12
    • 美国宾夕法尼亚大学研究人员开发出一种破译DNA表观遗传密码的新方法,利用DNA脱氨酶进行基因测序。他们8日在《自然·生物技术》杂志上发表论文称,新测序方法克服了沿用数十年的亚硫酸氢盐测序法的局限,将有助于更深入理解肿瘤生成等复杂生物过程。 表观遗传指的是在基因核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达的可遗传变化。对于表观遗传密码的分析,有助于更好地理解和诊断包括癌症在内的一系列疾病,因而成为医学研究的一个重要方向。 在过去几十年里,用来破译表观遗传密码的主要方法依赖于一种叫做亚硫酸氢盐的化学物质。但以此种物质为基础的测序方法虽然有用,却也有不少局限,其中最重要一点是,亚硫酸氢盐会破坏它接触到的大部分DNA,经其修饰后能够留下的测序材料会很少。 此次,宾夕法尼亚大学开发的新方法则有效克服了上述局限。研究人员引入了一种被称为载脂蛋白信使RNA编辑酶催化多肽(APOBEC)的脱氨酶,这种DNA脱氨酶可以有效区分胞嘧啶修饰状态,其所能达到的效果与使用亚硫酸氢盐相似,但不会损伤DNA。 研究表明,使用新方法测定一种神经元的表观遗传密码,所需的DNA输入要比使用亚硫酸氢盐测序法少很多,只有后者的千分之一。过去有些表观基因组研究由于样本稀缺很难开展,测序所需DNA输入大幅降低,意味着测序适用范围的扩大,将有助于推动这类研究。 研究人员表示,新方法克服了以亚硫酸氢盐为基础的测序方法的许多局限,扩大了表观基因组分析的范围,提供了研究表观遗传密码的新手段,这对于更深入理解神经系统发展、肿瘤生成等复杂的生物过程具有重要意义。
  • 《微生物组疗法需个体化遗传“密码”》

    • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
    • 编译者:陈方
    • 发布时间:2020-04-08
    • 2019年10月30日美国霍华德·休斯医学研究所的研究者在《自然》上发文表示,肠道微生物组都带有一套个性化的毒素和解毒机制,现有的益生菌或活体生物疗法并不可靠,肠道细菌定植还需要个体化遗传“密码”。这项研究朝着开发适合不同人群的肠道微生物疗法迈出了重要的一步。 人体肠道中充满了细菌,肠道细菌的数量与人类细胞的数量比例高达10:1。这些微生物被统称为肠道微生物组,它们承担着消化食物、保持肠道表面完整、提供维生素、排除有害细菌等各种重要功能。 研究者发现了一种被称为VI型分泌系统的细菌防御机制,它就像一个分子注射器,将毒素注入邻近细胞。这种毒素会破坏细胞壁和细胞膜,并耗尽细胞能源。周围的细菌需要利用免疫基因来中和这些毒素,缺乏正确基因的细菌就会被杀死。研究者原来以为毒素和免疫基因像锁和钥匙一样成对出现,然而研究者发现脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)的免疫基因的数量远远超过了毒素基因。研究发现其他细菌可以通过窃取脆弱拟杆菌这些额外的免疫基因保护自己免受毒素的侵害。在实验室培养皿和活体小鼠中,携带这些基因的细菌对脆弱拟杆菌的毒素产生了抗性。这意味着免疫基因对于细菌在肠道中的生存是至关重要。 粪便样品揭示了每个人具有毒素和免疫基因的独特组合,因此借助通用方法将某些细菌定植肠道以修补微生物组组成的方法并不可行,肠道微生物组疗法还需要更加复杂的个性化分析和设计。