据英国《新科学家》网站近日报道,美国科学家绘制出了目前世界上最先进的人类基因图谱,该图谱能帮助更准确地识别某些影响特定人群的遗传病根源。
这一基因图谱发现,西非人后裔的基因中有着欧洲人后裔所没有的基因重组的高发地带,这有可能是导致特定人种先天性疾病诸如贫血症的遗传学原因。当然,该基因图谱也在欧洲人后裔的遗传疾病研究中起了作用。
该基因图谱帮助识别遗传病根源的原理在于:人类单个正常受精卵中有两条同样的染色体,一条来自父方,一条来自母方。性细胞减数第一次分裂末期,亲本的这两条同源染色体分离,染色单体之间发生交叉互换。这一过程称为基因重组(此处指非等位基因自由组合,并且只发生在特定基因组的交叉地带)。基因重组过程中,有可能发生错误—基因序列的某个片段也许会异常缺失或错位。这样的错误往往会导致遗传病。
这一基因图谱由哈佛大学医学院的大卫·赖克和他的同事们通力完成。他们设计了新的基因演算法,通过对大约3万名非洲裔美国人的基因数据分析后,鉴定出约210万个发生基因重组的交叉地带。在此之前,世界上最精准的基因图谱基于1.5万名冰岛父母和其子女的数据,展示出50万处基因组交叉地带。
赖克研究团队正是利用了实验志愿者的混血血统,才发现了更多的基因组交叉地带。因为,通常来说,非洲裔美国人有百分之八十的西非基因和百分之二十的欧洲基因,这使他们染色体组的“非纯血统”基因片段长且完整。科学家们能通过寻找被西非基因片段“做上记号”的欧洲基因片段来精确定位基因组交叉地带,反之亦然。
研究人员对比新基因图谱与早先仅含有欧洲基因的基因图谱发现,西非基因中大约有2500个活跃的基因重组高发地带;而欧洲基因中这些地带则较为安静。这说明,这2500个基因重组高发地带为拥有西非基因的人群所特有,因而,也可能成为这部分人群特有遗传病的根源。
“我们有一些关于基因重组的新发现。”赖克说,“那就是,我们猜想基因重组率在每个人种中都是相同的,这也许对基因图谱研究和基因发现意义重大。”
橡胶树是天然橡胶的主要来源。“橡胶树育种面临的主要困难在于周期长和效率低,通过常规育种方法将多抗、高产性状聚合往往需要30~40年。”中国热带农业科学院橡胶研究所研究员程汉告诉《中国科学报》。然而,目......
记者宋喜群、冯帆从山东农业大学获悉,该校农学院教授孔令让研究团队首次组装了小麦远缘杂交常用物种中间偃麦草和鹅观草染色体水平的高质量基因组序列,解析了二者基因组结构差异与独立多倍化演化路径,对两者携带的......
近日,中国农业科学院烟草研究所烟草功能基因组创新团队发现烟草分枝发育“开关基因”,预示着未来作物株型调控有了新靶点。相关研究成果发表在《植物生物技术》(PlantBiotechnologyJourna......
薇甘菊作为全球十大最具危害的恶性入侵杂草之一,以其惊人的繁殖速度和强大的环境适应性,在亚洲、太平洋地区及中国华南地区造成严重生态破坏。然而,其基因组层面的适应性进化机制长期未被系统解析,制约了科学防控......
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员周雍进团队与上海交通大学副教授鲁洪中合作,在酵母系统生物学研究中取得新进展。研究团队通过整合分析全球1807株酿酒酵母菌株的基因组与生态位数据,构建了高覆盖度的......
近日,华北理工大学生命科学学院教授王希胤课题组在染色体研究中获突破。相关科研成果在《自然-协议》(NatureProtocols)发表。据介绍,染色体是执行遗传功能的关键结构与功能单元,重建祖先细胞核......
近日,中国农业科学院农业基因组研究所农业基因编辑技术创新团队深入解析了中亚野猪种群在跨越欧亚大陆百万年的迁徙历程中适应环境的独特遗传密码,为理解大型哺乳动物如何应对环境变化提供了全新视角。相关研究成果......
人类基因组中超98%的遗传变异位于非编码区,这些变异通过调控染色质可及性、三维构象、剪接加工等多种分子机制影响基因表达,最终导致疾病发生。由于调控机制的复杂性和细胞类型特异性,目前解读非编码变异的分子......
在生命的微观世界里,细胞分裂时有着严格的染色体分配原则。按照经典遗传学和细胞生物学理论,细胞有丝分裂或减数分裂后,每个子细胞核都应该至少获得完整的一套单倍体染色体,这样才能保证细胞正常发育和发挥功能。......
近日,中国科学院生物物理研究所徐涛研究组和何顺民研究组在《基因组、蛋白质组与生物信息学报》杂志发表论文。两位科学家牵头的“女娲”中国人群基因组计划旨在构建中国人群的全基因组数据资源,支撑中国人群的疾病......