The scientist:近期最热门的基因组测序成果 TOP5

2015-08-23 绿谷生物 The scientist
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The scientist杂志对近期最热门的一些基因组测序成果进行了盘点,包括濒临灭绝的几维鸟和极其聪明的章鱼。

种属:甜瓜(Cucumis melo)

西班牙和意大利的研究团队在Molecular Biology and Evolution杂志上率先发布了七个甜瓜品种的基因组分析。他们鉴定了与甜瓜重要性状有关的大量SNP和遗传学变异,包括口味、大小、耗水量等等。

研究显示,这七个甜瓜品种的遗传学变异影响了902个基因。研究人员预测了其中53个基因的功能,发现它们在抗病性、细胞壁代谢和糖代谢中起作用。进一步研究表明,野生甜瓜品种的遗传多样性最大。

“这项研究揭示了甜瓜基因组的高度可塑性,可以帮助人们更好地进行育种,提升这种水果的品质或者它的抗虫抗病能力,”这篇文章的作者之一Josep Casacuberta说。(原文:Transposon Insertions, Structural Variations, and SNPs Contribute to the Evolution of the Melon Genome)

种属:恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)

基因组:约23 million bp

说到疟疾大多数人想到的只是蚊子,其实疟原虫才是罪魁祸首,蚊子只是携带者。2010年,全球有两亿多人受到疟原虫的感染,其中约六十六万人死亡。更令人头疼的是,这种寄生虫对青蒿素也显示出了抗性,青蒿素是治疗疟疾最有效的药物。

伦敦卫生和热带医药学院、加纳大学和桑格研究所的研究人员,对85个恶性疟原虫(P. falciparum)的临床分离株进行了基因组测序,这些样本来自于加纳的中部地区(疟疾全年传播)和北部地区(疟疾季节性传播)。他们在近期的BMC Genomics杂志上发表文章,展示了恶性疟原虫在疟疾流行地区面临的选择压力,以及这种寄生虫的基因组多样性。(原文:Comparison of genomic signatures of selection on Plasmodium falciparum between different regions of a country with high malaria endemicity)

种属:几维鸟(Apteryx mantelli)

基因组:83 billion bp

濒临灭绝的几维鸟是新西兰的国鸟,它们只有退化了的翅膀,没有尾巴,鼻孔生在其长嘴末端。几维鸟主要在夜间活动,基础代谢率低,是体温最低的鸟类之一。

Leipzig大学和Max Planck研究所的研究人员对几维鸟(Apteryx mantelli)进行了基因组测序,鉴定了一些与其夜间生活方式有关的序列改变。这项发表在Genome Biology杂志上的研究显示,几维鸟与彩色视觉有关的视蛋白基因被失活,气味受体基因的多样性增大。这说明几维鸟觅食更多地依赖于嗅觉而不是视觉,而这种适应性改变发生在大约三千五百万年以前。

“几维鸟失去彩色视觉很可能是因为它的夜间生活方式不再需要这种能力,”文章第一作者,Leipzig大学的Diana Le Duc说。“但它们夜间觅食所需的嗅觉变得更加敏锐,气味受体增加以适应的更多样化的气味。””

研究人员还发现,几维鸟群体中的遗传学多样性小于之前的预期,这种情况会危及整个物种的延续,人们在采取保护措施时应当把这一点考虑进去。“几维鸟基因组是一个重要的资源,可以用来与其他不能飞翔的鸟类进行比较,”Max Planck研究所的Janet Kelso说。(原文:Kiwi genome provides insights into evolution of a nocturnal lifestyle)

种属:禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)

基因组:约36.5 million bp

英国洛桑研究所的科学家们在BMC Genomics杂志上发布了禾谷镰孢菌的完整基因组,这是一种能在谷类作物中引发赤霉病的真菌。

研究人员通过鸟枪测序校正了现有基因组序列的错误,填补了其中的缺口。他们总共鉴定了741个基因,其中三个基因与这种致病菌的毒力有关。他们还分析了涉及致病菌-宿主互作的69个基因,预测了这些基因的功能。文章指出,现在人们可以全面研究禾谷镰孢菌的基因组,并在此基础上阐明其致病机制。(原文:The completed genome sequence of the pathogenic ascomycete fungus Fusarium graminearum)

种属:章鱼(Octopus bimaculoides)

基因组:2.7 billion bp

上周,科学家们首次对章鱼基因组进行了测序。这项研究发表在Nature杂志上,可以帮助人们进一步了解这种极其聪明的头足类生物。

研究人员测序了一种名为加州双斑蛸(Octopus bimaculoides) 的章鱼。研究显示,章鱼庞大的基因组是特定基因复制的结果,并没有发生全基因组加倍。原钙黏蛋白的编码基因就是一类频繁复制的基因,这种蛋白与神经系统的发育有关。

研究人员还鉴定了大量的头足类独有基因,这些基因涉及了章鱼的颜色改变以及吸盘的神经信号。章鱼的基因组序列可以帮助人们找出更多与众不同的基因,揭示它们在这种奇特生物中承担的具体功能。(原文:The octopus genome and the evolution of cephalopod neural and morphological novelties)

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Genome Digest