发布时间:2015-11-20 00:00 原文链接: 华大基因同期Nature,Science解析关键基因事件

  一般认为基因组热点在不同物种之间差别很大,但是最新一期(11月19日)Science杂志公布的两项研究成果表明,至少在鸟类和酵母中,一些基因组热点区域在很大程度上是重合的,而且即使在几代之后,这种一致性也没有变。这项研究同时也公布了一种分析基因组热点产生的新技术。

  随着DNA信息一代传给下一代,个体细胞经历了分裂和复制,DNA也会发生双链断裂DSBs,这些过程都导致了遗传序列的混合,也就是重组。在基因组中重组频率发生的相对来说高的位点就被称为热点hotspots。理论上,热点在不同物种中跨度很大,比如小鼠和猿类,DNA结合蛋白 PRDM9在启动DSBs事件中扮演了重要的角色,因此被作为热点。

  为了更好的了解更多物种中的基因关键事件,来自哥伦比亚大学,深圳华大基因等处的研究人员分析了澳大利亚两种缺少PRDM9蛋白的物种。

  通过绘制遗传图谱,比对基因组序列,研究人员发现这两个物种具有高达70%以上的相同基因组热点,但这两个物种从进化上来说早在百万年前就已经分开了。像是人类和黑猩猩亲缘关系如此近的物种,其基因组热点相似度也才10%。

  同时还有另外一项研究表明,不同品种的酵母也具有80%的热点相似度。因此科学家们认为,哺乳动物中热点快速分化,而酵母和鸟类则显示出了一种高度的一致性,这也许是因为后者构成元件具有重要的功能。

  这些发现指出了一个新概念,那就是哺乳动物中出现的多样化基因组热点模式可能是个例外,或者说哺乳动物热点变化的方法是后来才进化出来的。

  同期Nature杂志(11月18日)也公布了华大基因的一项重要成果:一个长达4.5Mb的超级基因控制着流苏鹬的特殊交配行为,这个超级基因包含125个基因。

  一般来说,一段连续的长DNA会受到同源重组的影响。不过流苏鹬的超级基因是倒置形成的,可以防止其中的基因与姐妹染色体上的相应基因进行重组。据介绍,这种倒置的超级基因诞生于大约三百八十万年前。在五十万年前超级基因有些部分又恢复了正常方向,形成了新版本的超级基因。

相关文章

平等主义的幻觉:人类是独特但不例外的哺乳动物物种

在现代社会,父母中的一方可能会带女儿去上芭蕾舞课,并准备好晚餐,以便另一方可以在接儿子去踢足球之前上运动课。对观察者来说,他们似乎在非常忙碌的、共同抚养孩子的、一夫一妻的关系中进行合作。这些人可能认为......

研究人员成功测序蒙特莫朗西酸樱桃基因组

密歇根州的酸樱桃产量在全美名列前茅,密歇根州立大学的一个研究小组启动了一个项目,旨在确定与酸樱桃树晚开有关的基因,以满足不断变化的气候的需要。他们首先将晚开的樱桃树的DNA序列与一个相关物种--桃子的......

一种单细胞藻类细胞中有7个基因组

一种50多年前收集并在实验室中生长的单细胞藻类,原来是一个由曾经独立的生物组成的奇怪的集合体,里面有不少于7个不同的基因组。4月27日,相关成果发表于《当代生物学》。“据我所知,单个细胞中有7个不同的......

迄今最大哺乳动物基因组库为进化提供新见解

当21世纪初,小鼠、人类、大鼠和黑猩猩的完整基因组首次发表后,遗传学家通过比较基因序列为了解哺乳动物进化打开了大门。为什么一些哺乳动物嗅觉特别灵敏?为什么有些哺乳动物要冬眠?为什么一些哺乳动物的大脑发......

解码基因组“暗物质”,拓宽生命认知疆域

人类约有2万个基因,仅占DNA的2%,剩下的98%是什么?这些区域如同基因组中的“暗物质”,有待科学家去发现。非编码RNA(核糖核酸)是基因组“暗物质”中的一类重要分子,最近十几年才被发现。它们不仅在......

章鱼胺:大脑SOS信号在神经退行性中起关键作用

据发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究,西北医科大学的科学家们发现了无脊椎动物中主要的"不战而屈人之兵"的神经递质章鱼胺(octopamine)是如何与哺乳动物大脑中的其他细胞......

世界上最快的生物运动背后的巨大蛋白

科学家们发现了Spirostomum的超快收缩的分子基础,Spirostomum是一种以令人难以置信的快速运动而闻名的毫米级单细胞原生动物属。利用从RNAi获得的高质量基因组,研究人员发现收缩结构,即......

2023年,基因组学革命“狂飙”到了哪一步?

2023年4月25日是DNA双螺旋结构发现70周年纪念日。70年前科学家的这一发现,将生物学研究带入分子时代。携带着生命遗传信息的DNA,以如是美妙的姿态,于纳米级的空间内,传递着生物世界变化万端、生......

“千人藏族基因组”重新评估藏人高原适应性特征

中国科学院昆明动物所研究员宿兵团队与西藏大学、西藏阜康医院等单位研究团队合作,利用大规模WGS(全基因组测序)数据,构建了首个藏族人群基因组参考面板(1000Tibetan-GenomePanel,1......

华大基因主营业务经营成效显著首份ESG报告聚焦五大维度

3月30日,华大基因公布2022年年报显示,公司总资产143.76亿元,全年实现营业收入70.46亿元,净利润8.03亿元,研发投入5.93亿元,基本每股收益1.96元,公司拟向全体股东每10股派发1......