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遗传发育所基因新功能化机制研究取得新进展

众所周知,基因加倍是新基因产生的主要原因。然而,为什么大多数加倍后的基因在进化过程中消失,而只有少数加倍后的拷贝被保留了下来并形成新的功能呢?进化生物学家们曾提出了两个模型试图解释新功能的起源,一是Mutation During Non-functionality (MDN)模型,认为新功能是在原本没有该项功能的基因通过加倍逐渐累积突变而来的;另一个模型叫Escape from Adaptive Conflict (EAC),认为新功能起源于某些原本具有双功能的基因,在新的环境压力下双功能中原本无足轻重的一个功能受到自然选择得到强化,但这种强化导致对老功能的弱化因而产生适应性冲突。基因倍增解除了这种冲突,并为各拷贝对新、老功能分别进行强化铺平了道路。由于很多蛋白具有主要功能以外的副功能,EAC被认为是基因新功能化的一个普遍的机制,但是迄今为止还没有完备的例子证实EAC模型的适用性。 中科院遗传与发育生物学......阅读全文

植物所发现重复基因结构分化机制及其对生物进化的重要性

  基因的重复和分化为生物的演化提供了原材料。重复基因的分化可以发生在调控区或者编码区。发生在编码区的、能够导致功能分化的突变大体上分为两类,即非同义替换和内含子-外显子结构变化,前者导致同源位点上的氨基酸替换,后者则引起氨基酸的插入和缺失。作为点突变的一种方式,非同义替换的机制、速度和后果都已比较

酵母双杂交系统简介

酵母双杂交系统酵母双杂交系统是在真核模式生物酵母中进行的,研究活细胞内蛋白质相互作用,对蛋白质之间微弱的、瞬间的作用也能够通过报告基因的表达产物敏感地检测得到,它是一种具有很高灵敏度的研究蛋白质之间关系的技术。大量的研究文献表明,酵母双杂交技术既可以用来研究哺乳动物基因组编码的蛋白质之间的互作,也可

Nature子刊:科学家在Y染色体上找到白血病抑制基因

  来自Wellcome Sanger研究所和剑桥大学的科学家们发现了男性Y染色体上第一个针对白血病的保护基因,可以抑制急性髓细胞性白血病(AML)和其他癌症的发生。  这项研究以题为“UTX-mediated enhancer and chromatin remodeling suppresses

Nature重头戏:在试管中创造另一个进化史

  来自芝加哥大学的研究人员分析了一种古老蛋白的许多遗传变体,发现了无数种可能的其它进化方式,揭示了进化史上关键因素的核心作用。  这一研究成果公布在Nature杂志上,由芝加哥大学的Joseph Thornton教授和Tyler Starr(Thornton教授的学生)共同完成,这是第一次针对重构

昆明动物所新基因的功能起源和进化研究取得进展

  基因复制是新基因和新功能产生的最主要的方式之一。然而,在分子水平,新产生的复制基因如何通过通路整合而获得生物学功能以及产生适应性性状却并不清楚。   为了回答以上问题,中科院昆明动物研究所中德马普进化基因组学青年科学家小组的博士生丁昀等在导师王文研究员的指导下,对黑腹果蝇亚群(Drosophi

《科学》杂志精选

狗的遗传突变揭示一种蛋白质的新功能  基因研究人员发现,一个控制狗的毛色的基因出乎意料地编码一个过去只知道与抵抗微生物有关的蛋白质家族的一员。在大多数哺乳动物中,毛色由两个基因决定,一个是负责深色的黑皮素受体-1(Melanocortin 1 receptor)基因,另一个是负责浅色

浙大Nature子刊解析RNA剪切调控

  近日来自浙江大学生命科学学院的研究人员在新研究中揭示了一个与Dscam互斥剪切有关RNA结构性基因座控制区域(locus control region),相关论文“An RNA architectural locus control region involved in Dscam mu

周钢桥研究员Nature子刊论文发现新的抗乙肝病毒基因INTS10

  近日,军事医学科学院放射与辐射医学研究所周钢桥研究员团队牵头联合国内多家科研机构,首次发现整合因子复合体基因INTS10可通过RIG-I样受体信号通路激活机体的先天性免疫功能,发挥抑制乙肝病毒复制的作用。这一成果揭示了整合因子复合体具有此前从未被发现的抑制病原微生物感染的新功能,为整合因子复合体

酵母双杂是什么?

   酵母双杂交技术,它是通过利用转录激活因子GAL4的特性而建立的。GAL4由两个结构域组成,一个为N端的DNA结合域(DNAbinding domain,DBD),另一个是C端的转录激活域(active domain,AD),二者可以从核酸一级结构上分开而独立表达出有功能的结构域;当二者在物理空

周钢桥研究员Nature子刊论文发现新的抗乙肝病毒基因INTS10

 近日,军事医学科学院放射与辐射医学研究所周钢桥研究员团队牵头联合国内多家科研机构,首次发现整合因子复合体基因INTS10可通过RIG-I样受体信号通路激活机体的先天性免疫功能,发挥抑制乙肝病毒复制的作用。这一成果揭示了整合因子复合体具有此前从未被发现的抑制病原微生物感染的新功能,为整合因子复合体的

复旦大学,中科院Cancer Res发现癌症转移的新机制

  生物通报道:来自中科院生物化学与细胞生物学研究所,复旦大学中山医院等处的研究人员发表了题为“KRAS-NFκB-YY1-miR-489 signaling axis controls pancreatic cancer metastasis”的文章,发现KRAS通过激活NF-κB炎症信号通路激活

什么是酵母双杂?

   酵母双杂交技术,它是通过利用转录激活因子GAL4的特性而建立的。GAL4由两个结构域组成,一个为N端的DNA结合域(DNAbinding domain,DBD),另一个是C端的转录激活域(active domain,AD),二者可以从核酸一级结构上分开而独立表达出有功能的结构域;当二者在物理空

关节炎中软骨破坏方向的细胞模型

  借用医疗百科的描述“关节炎泛指发生在人体关节及其周围组织的炎性疾病,可分为数十种。我国的关节炎患者有1亿以上,且人数在不断增加。临床表现为关节的红、肿、热、痛、功能障碍及关节畸形,严重者导致关节残疾、影响患者生活质量。”   关节炎以慢性炎症为起始,但最终是导致功能障碍及关键畸形。从病理改变来

胚胎干细胞研究最新进展

  胚胎干细胞,是一种具有持久更新能力的细胞,它能够或发育成几乎所有人类的各种组织或器官,故其在医学上具有非常重要的研究价值与应用前景。 人胚胎干细胞是在人胚胎发育早期——囊胚(受精后约5—7天)中未分化的细胞。囊胚含有约140个细胞,外表是一层扁平细胞,称滋养层,可发育成胚胎的支持组织如胎盘等。中

关节炎中软骨破坏方向的细胞模型

借用医疗百科的描述“关节炎泛指发生在人体关节及其周围组织的炎性疾病,可分为数十种。我国的关节炎患者有1亿以上,且人数在不断增加。临床表现为关节的红、肿、热、痛、功能障碍及关节畸形,严重者导致关节残疾、影响患者生活质量。”关节炎以慢性炎症为起始,但最终是导致功能障碍及关键畸形。从病理改变来说,软骨层消

美专家:精准医疗的未来依旧是“无限可能”

  基因组学和个性化医疗的实现比很多人想象得更近,但目前医疗系统和电子健康档案的发展水平还没有达到要求。当政策制定者和创新者正奋力追赶的时候,他们必须明确自己需要知道什么。  考虑到医疗行业技术的快速进步和发展,曾经先进的概念会在几年间过时或变成一件自然而然的事。知识、理解和能力在不断提高,如果支持

中科大最新Nature子刊发现lncRNA新功能

来自中科大的消息,中国科学技术大学教授单革课题组发现并命名了一个长链非编码RNA――5S-OT,并发现在灵长类中,5S-OT RNA获取了调控多个基因可变剪切的新功能。该研究成果发表在10月3日出版的《自然-结构和分子生物学》上。论文的共同第一作者为课题组的博士生胡珊珊和硕士生王小林。从酵母到人类的

Nature子刊:华中农大发现转座子可抑制mRNA翻译

  来自华中农业大学生命科学学院,作物遗传改良国家重点实验室的研究人员发现水稻中的一类DNA转座子具有翻译抑制功能,这揭示了微小反向重复转座元件的新功能,对研究其他重复序列的功能提供了借鉴意义,同时也拓宽了对于转座子的认识。  这一研究成果公布在3月3日的Nature Communications杂

水生所揭示ELL作为E3泛素连接酶的新功能

  ELL基因最早是通过其与MLL基因转位形成融合蛋白从而导致急性髓系白血病而被发现的。随后的研究表明,ELL可以与RNA聚合酶II结合并发挥转录延伸的作用,从而调控HOX等基因的延伸和表达。此外,在哺乳动物体内,ELL基因还可以与类固醇受体、低氧诱导因子HIF-α以及E2F1相结合,从而调控这些转

中科院上海植物逆境生物学中心发现水稻miRNA新功能

  中科院上海植物逆境生物学研究中心朱健康研究组利用STTM技术大规模沉默水稻miRNA,并发现了多种miRNA的新功能,为进一步深化miRNA功能研究和水稻遗传改良提供了有效资源。相关成果日前发表于美国《国家科学院院刊》。  miRNA是一类在生物体内普遍存在的非编码、长度约21个核苷酸的小分子R

为何说肠道微生物是人类的“健康保护伞”?

  近年来大量的研究表明肠道微生物对于机体健康的维持具有重要的作用,包括营养的摄取,免疫系统的正常功能以及代谢稳态的维持。作为基础医学最热门的领域之一,肠道微生物与人体健康之间的关系的研究也层出不穷。在此,我们简要梳理一下近一段时间来有关这一领域的研究进展,希望大家喜欢!  1. Science子刊

安捷伦科技将生物信息学系统扩展为综合生物学套装

    2010年 11 月 15 日,北京 — 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)今日发布了,这是广泛使用的生物信息学软件的扩展版,能够对多种类型的生物学数据进行可视化和分析。目前 GeneSpring GX 11.5 是首款可同时对外显子芯片、蛋白组学和代谢

王文:追问生命终极秘密

  基因,这个生命最终秘密的载体,在生命和物种的起源进化中,究竟是如何产生的?新基因是怎样把一个新的分子功能,加进一个自然界长期演化历史形成的功能系统及其基因控制网络中,进而改变这一系统功能的?   “我们现在还不知道这些重要问题的所有答案。但是,至少我们现在知道,这样的问题并不是不可以研究的。”

是什么在掌控你的寿命?

  自古以来,人类就追求青春常在,生命不老。在蒙昧的远古时代,人们企图借助神灵或一种隐形的力量来炼制“仙丹灵药”,达到“长生不老”。近代,科学家则运用日渐先进的研究手段,从群体、细胞、分子、基因水平上,逐层深入,研究衰老的秘密。自19世纪以来,科学家先后提出的学说不下20余种,但是很多学说并没有得到

TLP基因家族的系统发生分析

实验概要本实验分别从拟南芥、水稻和杨树基因组中鉴定出了11, 14和11个TLP基因。通过系统进化树分析了这三个植物物种中TLP基因的进化关系。通过分析TLP基因的染色体位置分析了在三个物种中的基因重复扩张的模式。利用针对进化距离的相关分析对F-box和TUB结构域的协同进化规律进行了分析。

2006年中国植物科学若干领域重要研究进展

3  蛋白质组学、功能基因组学与基因进化 蛋白质组学分析  北京大学朱玉贤研究组利用 2-DE、 MALDI-TOF MS 和 ESI-MS/MS 等蛋白质组学的方法研究了拟南芥中的 cp29A 和 cp29B 蛋白。cp29A 和 cp29B 是拟南芥8个叶绿体核糖核蛋白

Dharmacon文库在RNAi文库筛选的应用

1.什么是文库?――大幅提高研究效率的利器以往的实验室研究中,无论是寻找新基因的功能、探索已知基因致病的机制、解析复杂信号通路网络、探索疾病发生发展的机制,药物敏感性测试或者是寻找药物开发的新靶点,科研工作者们往往是围绕着潜在的单个目标基因进行改造,包括针对该基因的过表达、沉默、敲除、激活、修饰、突

棉花耐盐相关基因 GhVP 的表达及功能分析

土壤盐渍化是世界范围内限制农作物产量和品质的重大问题。棉花是改良盐碱地的先锋作物。培育棉花耐盐品种,开发利用大面积盐碱地是棉花种植的必然趋势,通过分子生物学手段挖掘棉花耐盐相关基因,创新棉花种质资源,对棉花耐盐性研究尤为重要。系统进化分析表明 GhVP 与盐生植物盐爪爪、灰绿藜的亲缘关系最近,进一步

METTL3调控m6A甲基化修饰对小鼠脂肪细胞发育的重要作用

  今 天我们为大家解读一篇今年4月3日发表在Nature communication(IF=11.878)的文章,作者研究了m6A修饰对小鼠脂肪组织发育的影响。   棕色脂肪组织(BAT)通过线粒体产生并耗散热量,对机体起到保暖和控制肥胖的重要作用,而BAT的出生后发育,正是它们获得这些功能的关

棉花耐盐相关基因 GhVP 的表达及功能分析

土壤盐渍化是世界范围内限制农作物产量和品质的重大问题。棉花是改良盐碱地的先锋作物。培育棉花耐盐品种,开发利用大面积盐碱地是棉花种植的必然趋势,通过分子生物学手段挖掘棉花耐盐相关基因,创新棉花种质资源,对棉花耐盐性研究尤为重要。系统进化分析表明 GhVP 与盐生植物盐爪爪、灰绿藜的亲缘关系最近,进一步