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《The Scientist》：2013年度熱門基因組研究
閱讀：1501發(fā)布時(shí)間：2013-12-30
2013年末，《科學(xué)家》（The Scientist）雜志盤點(diǎn)了 2013 年度的高引基因組研究論文，一起來(lái)了解下有哪些基因組論文受到了研究人員的熱捧。
斑馬魚基因組
種屬：Zebrafish, Danio rerio
基因組大?。簙1.41 billion base pairs
斑馬魚（Danio rerio）是廣泛用于遺傳學(xué)、發(fā)育和疾病研究的重要模式生物，其透明胚胎特別容易觀察。此外，這種小魚既容易培養(yǎng)成本又低。近十年來(lái)，人們?cè)诓粩嗤晟瓢唏R魚的基因組草圖。不過(guò)直到今年四月，人們才zui終獲得了高質(zhì)量的斑馬魚參考基因組。
來(lái)自英國(guó)桑格研究所的科學(xué)家們，在斑馬魚的基因組中發(fā)現(xiàn)了26,000個(gè)蛋白編碼基因，這是已測(cè)序脊椎動(dòng)物中zui多的。研究顯示，斑馬魚70%的基因與人類基因直系同源。他們?cè)谕贜ature上還發(fā)表了另一篇文章，通過(guò)誘變和測(cè)序，在斑馬魚基因組中鑒定了10,000多個(gè)蛋白編碼基因的功能。研究人員希望，高質(zhì)量的斑馬魚基因組，能夠幫助人們?cè)鲞M(jìn)對(duì)人類疾病的認(rèn)識(shí)。
挪威云杉
種屬：Norway spruce, Picea abies
基因組大?。?9.6 billion base pairs
挪威云杉（Picea abies）廣泛分布于北半球，是*個(gè)被測(cè)序的裸子植物，其基因組發(fā)表在Nature雜志上。研究顯示，挪威云杉擁有巨大的基因組，但其中只有28,000個(gè)基因，數(shù)量與擬南芥差不多（擬南芥的基因組只有135 million bp）。研究人員發(fā)現(xiàn)，形成這種超大基因組是因?yàn)?，挪威云杉無(wú)法有效清除轉(zhuǎn)座子元件。隨后，他們對(duì)另外五種針葉樹進(jìn)行測(cè)序，并將這些低覆蓋度的基因組草圖與云杉基因組進(jìn)行比較。研究顯示，轉(zhuǎn)座子元件在這類植物中非常普遍?！斑@些樹的基因組序列，不僅能幫助我們理解過(guò)去，還可以增進(jìn)我們對(duì)目前北半球森林的理解，"北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的Ronald Sederoff說(shuō)。
古老的腔棘魚
種屬：African coelacanth, Latimeria chalumnae
基因組大?。簙2.86 billion base pairs
四月份Nature發(fā)布了非洲腔棘魚（Latimeria chalumnae）的基因組，引起了進(jìn)化生物學(xué)家的強(qiáng)烈興趣，這種動(dòng)物的形態(tài)與陸生脊椎動(dòng)物的魚類祖先非常相似。腔棘魚曾被認(rèn)為已在七千萬(wàn)年前滅絕，直到上世紀(jì)三十年代，人們才在南非發(fā)現(xiàn)了一只。自此以后，人們總共只找到過(guò)309條腔棘魚。研究人員測(cè)序了腔棘魚的基因組，發(fā)現(xiàn)與肺魚、雞和哺乳動(dòng)物相比，其蛋白編碼基因演化得非常慢。此外，與腔棘魚相比，肺魚與四足動(dòng)物的親緣更近。
研究顯示，腔棘魚與四足脊椎動(dòng)物共享的一個(gè)基因片段，可能啟動(dòng)了四肢的進(jìn)化。該基因片段能促進(jìn)一個(gè)基因簇的表達(dá)，而該基因簇涉及了手指、手腕、腳踝和腳趾中的骨頭形成。文章指出，這些基因可能幫助陸生動(dòng)物的魚類祖先，生成適應(yīng)陸地的四肢。
小菜蛾
種屬：Diamondback moth, Plula xylosla
基因組大?。簙3.4 billion base pairs
小菜蛾（Plula xylosla）對(duì)十字花科的蔬菜危害很大（包括卷心菜和花椰菜），每年造成四十億到五十億美元的經(jīng)濟(jì)損失。上世紀(jì)九十年代以來(lái)，小菜蛾發(fā)展出了對(duì)殺蟲劑的抗性。今年 1 月，由福建農(nóng)林大學(xué)和華大基因（BGI）領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)團(tuán)隊(duì)，測(cè)序了小菜蛾的基因組，發(fā)表在Nature Genetics雜志上。他們鑒定了大約18,000個(gè)蛋白編碼基因，其中超過(guò)1,400個(gè)是小菜蛾*的基因。研究顯示，這些*基因涉及了對(duì)植物防御素的感知和抵抗，參與了對(duì)環(huán)境信息的處理和應(yīng)答。這些基因讓小菜蛾擁有了很強(qiáng)的抗壓能力。研究人員將小菜蛾基因組與其他昆蟲相比較，發(fā)現(xiàn)其解毒基因附近，在近兩百萬(wàn)年以內(nèi)發(fā)生了轉(zhuǎn)座子擴(kuò)增。而這一現(xiàn)象讓小菜蛾得以快速演化出對(duì)殺蟲劑的抗性。
家山羊
種屬： Yunnan black goat, Capra hircus
基因組大?。簙2.9 billion base pairs
2012 年 12 月，華大基因和中科院昆明動(dòng)物研究所合作，在《Nature Biotechnology》雜志上發(fā)布了*個(gè)山羊基因組。研究人員對(duì)一只雌性家山羊（Capra hircus）的肝臟組織 DNA 進(jìn)行了測(cè)序。他們注釋了超過(guò) 22,000 個(gè)蛋白編碼基因，和將近 490 個(gè) miRNA 基因。此外，研究人員還對(duì)內(nèi)蒙古絨山羊的兩種毛囊進(jìn)行了測(cè)序和比較，一種生成典型的山羊毛，而另一個(gè)生成柔軟的羊絨纖維。他們發(fā)現(xiàn)，這兩種不同類型的毛囊中，有51個(gè)基因發(fā)生了差異性表達(dá)。研究顯示，這些差異化表達(dá)的基因，大多編碼角蛋白或角蛋白輔助蛋白。這些寶貴信息可以幫助人們培育新品種，以獲得更柔韌的羊絨。
——源自《生物360》
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