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    生物技術前沿一周縱覽(2015年4月3日)

    2015-04-03 11:58 | 作者: 基因農業網 | 標簽: 生物技術前沿一周縱覽

     擬南芥生長素合成調控機理研究進展

     
    植物中生長素的從頭合成存在色氨酸依賴和色氨酸不依賴兩條途徑,吲哚甘油磷酸(IGP)是色氨酸合成與非依賴于色氨酸生長素合成途徑的分支點,擬南芥吲哚合酶(Indole Synthase, INS)是色氨酸合成α亞基(TSA)的同源蛋白,可能具有催化IGP合成吲哚的功能。為進一步探索INS的生物學功能,研究人員對INS功能缺失突變體進行了遺傳分析。INS蛋白在胚胎發育過程中具有時空特異性的表達模式,胚珠生長素含量測定以及對胚胎中生長素報告基因DR5-GFP表達特征的分析表明,非依賴于色氨酸生長素合成途徑對于早期胚胎發育過程中頂-基部軸向的建立發揮重要作用。INS定位于細胞質中,參與非依賴于色氨酸生長素合成途徑中從IGP生成吲哚的代謝反應,是非依賴于色氨酸生長素合成途徑中第一個被鑒定的重要成員。(PNAS
     
     
    麻瘋樹基因組組裝及高密度遺傳圖譜構建完成
     
    中科院華南植物園等單位近期完成了麻瘋樹全基因組測序和組裝,組裝基因組大小為320.5 Mbp,在基因組中共發現了27,172個蛋白編碼基因。另外,研究人員構建了以麻瘋樹為母本,同屬植物日日櫻(J. integerrima)為父本的BC1群體,構建了由1,208個分子標記組成的高密度遺傳圖譜,并將81.7%的基因組序列錨定到11條染色體上。麻瘋樹和蓖麻基因組在物種進化中有多個基因家族進行了特異擴增和收縮,包括油脂合成途徑基因和核糖體失活蛋白(RIP)基因等。此基因組序列和遺傳圖譜為麻瘋樹基礎研究和分子育種提供了重要信息。(The Plant Journal)
     
     
    植物器官大小機制研究取得新進展
     
    泛素受體DA1可以通過限制細胞分裂來調控器官的大小。為了進一步研究DA1及其同源基因的生物學功能,獲得了DA1、DAR1和DAR2功能缺失突變體da1、dar1、dar2,發現核內復制在da1、dar1、dar2突變體中明顯下調。研究結果表明,DA1及家族成員DAR1和DAR2共同調控了植物細胞的核內復制,影響細胞分化和細胞大小。DA1、DAR1和DAR2與調控細胞周期基因的轉錄因子TCP14和TCP15在體內存在直接的相互作用,并調控TCP14和TCP15的蛋白穩定性。遺傳學分析表明,DA1、DAR1和DAR2與TCP14、TCP15在調節核內復制、細胞和器官大小方面處于同一遺傳途徑。這項研究成果揭示了DA1及其家族成員通過平衡細胞數目、細胞分化和細胞大小,從而決定器官大小的重要機制,對于深入理解植物器官大小調控的分子機理和提高植物產量等方面具有重要意義。(The Plant Cell
     
     
    中華獼猴桃基因組可變剪接
     
    獼猴桃(Actinidia chinensis)原產于中國,是營養最為全面的水果之一,獼猴桃全基因組序列草圖于2013年成功繪制并公開發表,為推動獼猴桃基因組學的研究提供了便利和基礎。通過對獼猴桃基因組層次的研究,尤其對營養品質如維生素C代謝相關網絡及基因的解析,將為獼猴桃品質改良和遺傳育種提供參考和依據??勺兗艚邮挂粋€基因能產生多種mRNA成熟體,極大地增加蛋白多樣性。研究人員采用中華獼猴桃基因組數據做參考數據,利用中華獼猴桃葉片和果實3個不同發育時期(未成熟、半成熟和成熟期)的轉錄組數據,從中華獼猴桃基因組(39040個基因)中共鑒定出11651個基因(占總基因數的29%)對應的32180個可變剪接事件。GO富集分析結果暗示著可變剪接參與維生素合成相關基因代謝過程中的重要作用。(中國科學:生命科學
     
     
    Science China Life Sciences 出版“植物生物學專題”
     
    為集中展示植物生物學目前一些熱點研究領域的成果,Science China Life Sciences 2015年第3期發表了中國科學院遺傳與發育生物學研究所曹曉風研究員組織的“Plant biology:chromatin,small RNA and signaling”專題,分別從染色質、小RNA、植物信號轉導等方面對該領域的研究進展進行了報道。(Science China Life Sciences
     
     
    石墨烯有望帶來快速測序
     
    快速可靠的DNA測序是生物學研究長久以來的夢想。以石墨烯(graphene)為基礎的電子傳感器的最新進展,顯示了它們對吸附分子的靈敏度,也意味著它們在無標記DNA測序技術上的巨大潛力。目前的想法是將基于石墨烯的電子傳感器與納米孔結合使用。讓單個DNA分子穿過石墨烯電子傳感器,從而實現實時、高通量的單分子測序。研究小組利用石墨烯場效應晶體管(GFET)作為探針,以顯示吸附在石墨烯表面的DNA堿基的存在。通過實驗證明,GFET能夠在吸附四種不同的DNA堿基后,測定不同的電導特征。這一結果歸因于接口偶極場的形成。在比較了實驗結果和同步加速器的結果之后,研究小組預測了最終設備的靈敏度,并評估了石墨烯用于單堿基傳感的可行性。利用石墨烯來測序DNA有望提高速度、通量、可靠性和準確性,同時降低測序的成本。(Nature Communications
     
     
    揭示miRNA調控牛成肌分化
    miRNAs機械地參與肌肉生長和分化。然而,很少報道牛骨骼肌衛星細胞成肌分化成肌管細胞過程中的miRNAs表達譜。研究人員采用miRNA芯片對牛骨骼肌衛星細胞成肌分化過程中的783個牛miRNAs進行表達譜分析,并用實時定量RT-PCR對結果進行了驗證。結果發現15個miRNAs在牛骨骼肌衛星細胞和分化的肌管細胞之間存在顯著差異,在肌管細胞中,12個表現顯著上調和3個下調。進一步,利用生物信息學方法,預測差異表達miRNAs的靶基因,并對這些靶基因進行GO和KEGG分析??偣差A測出3077個潛在的靶基因,并且高度富集的GO和KEGG通路顯示,這些基因共同形成的調控網絡,參與細胞增殖,分化,和多個生物分子信號傳導過程。此項研究結果表明這些差異表達的miRNAs在牛成肌分化中發揮潛在的調控作用。(Mol Cell Biochem
     
     
    區域環境因子變化可能通過增加球囊霉素相關蛋白而促進土壤有機碳累積
     
    球囊霉素相關蛋白(glomalin related-soil protein,GRSP)是叢枝菌根產生的一種耐熱糖蛋白,當前的研究認為GRSP是土壤有機碳的重要組分,且能夠通過一種“粘線袋”結構促進土壤團聚體的形成,從而改善土壤結構。研究人員對經過5年CO2濃度升高和N沉降處理下開頂棚(OTC)中土壤中GRSP儲量的變化和對土壤有機碳的貢獻進行了研究。結果表明:不同組分的GRSP對CO2升高和N沉降的響應并不一致。CO2升高增加了土壤中總GRSP(35.02%)而降低了易提取GRSP(5.09%)的含量;N沉降增加了總GRSP(25.11%)含量卻對易提取GRSP無顯著影響;同時增加CO2和添加N增加了易提取GRSP和總GRSP含量,并且CO2升高和N沉降具有顯著的交互作用。CO2升高,N沉降和兩者的交互影響都提高了GRSP對SOC的貢獻。(Soil Biology and Biochemistry)
     

    來源:基因農業網

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