《Science | 慈鲷适应性辐射中特定生态位行为倾向的遗传学机制》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-04-29
  • 2024年4月25日,巴塞尔大学等机构的研究人员在 Science 期刊发表了题为The genetics of niche-specific behavioral tendencies in an adaptive radiation of cichlid fishes的文章。

    行为对动物的生存和繁殖至关重要,也可能对动物的多样化和进化辐射至关重要。然而,人们对行为适应性变异背后的遗传学却知之甚少。

    该研究考察了地球上最大的适应性辐射之一--坦噶尼喀湖慈鲷的一种基本而广泛的行为特征--探索行为。通过整合来自 57 种慈鲷(702 个野生捕获个体)的定量行为数据以及高分辨率的形态学和基因组信息,研究人员发现探索行为与坦噶尼喀慈鲷的大生境生态位适应有关。此外,研究人员还发现了 AMPA 谷氨酸受体调控基因 cacng5b 上游单核苷酸多态性的基因型与探索倾向变化之间的相关性。研究人员利用神经网络方法和 CRISPR-Cas9 基因组编辑进行行为预测,验证了这种关联。

相关报告
  • 《Cell | 揭示介导阿尔兹海默症遗传风险的表观遗传学机制》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2023-10-01
    • 2023年9月28日,来自麻省理工学院计算机与人工智能系Manolis Kellis课题组的熊旭深(现为浙江大学研究员)等在Cell上发表了题为 Epigenomic dissection of Alzheimer's disease pinpoints causal variants and reveals epigenome erosion 的文章。 该研究系统性阐述了阿尔兹海默症的在单细胞水平上的调控通路,揭示了与该疾病发展过程中的表观基因组和转录组动态变化,并且精细定位了阿尔兹海默症的遗传致病位点及其发挥作用的分子机制。此外,该研究首次报道了在晚期阿尔兹海默症病人大脑中的表观基因组信息全局丢失现象(epigenome erosion)与神经元等细胞凋亡过程中的潜在关系。 本文内容转载自“BioArt”微信公众号。 原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/He1tYjiVKicooQ2JsAO6Ig
  • 《昆明植物所在植物适应青藏高原强紫外辐射的分子机制研究中获进展》

    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2024-04-26
    • 青藏高原的平均海拔超过4000米,是全世界海拔最高、面积最大的高原。强烈的紫外辐射是高原环境的典型特征之一,需要进一步解析植物适应UV-B辐射的分子机制。低剂量的UV-B辐射是环境信号,被植物的紫外受体UVR8蛋白感受并起始UV-B诱导的植物光形态建成,进而调控植物发育;强UV-B破坏DNA,引发活性氧积累并对植物造成损伤。 蔓菁是青藏高原及周边高海拔地区传统种植的十字花科作物。此前,中国科学院昆明植物研究所青藏高原植物进化与适应专题组建立了蔓菁基因原位杂交技术和基因编辑体系,并获得了高质量基因组,使蔓菁成为研究植物如何适应青藏高原极端环境的理想材料。 该研究在拉萨利用同质园实验比较了两个蔓菁地方品种(KTRG-B48a和KTRG-B48b)的高原适应性,发现了KTRG-B48b的块根鲜重和花青素含量均高于KTRG-B48a。研究显示,室内UV-B处理后,两个蔓菁品种差异表达基因的表达模式不同,其中KTRG-B48b的花青素生物合成途径相关基因被快速激活。研究通过比较UV-B处理后两个地方品种的活性氧含量发现,KTRG-B48b的过氧化氢和超氧化物的含量低于KTRG-B48a。进一步的分析发现,UV-B处理后KTRG-B48b的茉莉酸含量高于KTRG-B48a,表明茉莉酸同样能够提高植物对UV-B辐射的耐受性,而UV-B如何激活茉莉酸合成尚不明确。研究利用生物化学与分子生物学技术并结合遗传学分析发现,二聚体的UVR8蛋白被UV-B激活后形成单体,进入细胞核并直接结合TCP4,这增强了TCP4结合茉莉酸合成关键基因LOX2启动子的能力并促进了LOX2表达,进而提高了茉莉酸含量,激活了花青素合成通路,增强了植物对UV-B辐射的耐受性。 上述研究为探讨植物如何适应青藏高原强紫外辐射提供了新的理论参考。相关成果分别以Comparative transcriptome analysis reveals the complex molecular mechanisms underlying Ultraviolet-B tolerance in?Brassica rapa?var.?rapa和UVR8-TCP4-LOX2 module regulates UV-B tolerance in Arabidopsis为题,在线发表在《植物生长调控杂志》(Journal of Plant Growth Regulation)与《植物学报(英文版)》(Journal of Integrative Plant Biology)上。