遗传发育所揭示同义密码子对mRNA水平的调控
基因组中同义密码子的使用频率存在差异，这一现象被称为密码子使用偏好。基因表达水平与密码子使用偏好之间的正相关关系已被广泛报道。传统观点认为，对翻译速率和翻译准确性的自然选择导致了这一相关关系。然而，另一种可能的机制——密码子使用偏好对mRNA水平的调控作用却被长期忽略。 中国科学院遗传与发育生物学研究所钱文峰研究组在酵母中合成了3556个GFP和523个TDH3的同义密码子突变体，发现同义密码子的使用可以调控mRNA水平，并且通过进一步实验表明这一调控可能是通过影响mRNA的降解速率来实现。研究人员进一步分析发现，单个同义突变就可以对mRNA水平产生影响，并且这种影响受到周围序列特性的调控。 该研究揭示了同义密码子使用的多效性，为进一步解析密码子使用偏好的进化奠定基础。 上述研究成果于8月24日在线发表于Molecular Biology and Evolution（DOI: 10.1093/molbev/msx229......阅读全文
遗传发育所揭示同义密码子对mRNA水平的调控
基因组中同义密码子的使用频率存在差异，这一现象被称为密码子使用偏好。基因表达水平与密码子使用偏好之间的正相关关系已被广泛报道。传统观点认为，对翻译速率和翻译准确性的自然选择导致了这一相关关系。然而，另一种可能的机制——密码子使用偏好对mRNA水平的调控作用却被长期忽略。 中国科学院遗传与发育生
遗传发育所揭示水稻穗茎发育调控机制
杂交水稻的发明和大规模应用不仅解决了中国人的吃饭问题，对世界减少饥饿也作出了卓越的贡献。杂交水稻的制种过程需要两个亲本材料——雄性不育系和恢复系，然而水稻不育系常常具有“包穗”（即抽穗期穗子被包裹在叶鞘内难以抽出）的特性，为杂交稻制种带来很大困难。研究表明最上部茎节内活性赤霉素水平的降低是导致不
遗传发育所揭示植物细胞膨压调控机制
膨压普遍存在于植物细胞，与生长发育密切相关，但对其调控的分子机制了解非常有限。中国科学院遗传与发育生物学研究所杨维才研究组通过对植物花粉管进行研究，发现了一个影响花粉管体内生长的突变体turgor regulation defect 1 (tod1)，其花粉管内钙离子浓度下降，在花柱内生长缓慢，
遗传发育所揭示调控植物TGN形成的分子机制
高尔基体不仅是细胞内膜系统膜泡运输的核心，而且也是细胞壁和胞外基质多糖、质膜糖脂合成以及蛋白糖基化修饰的位点。不同于动物细胞，植物细胞高尔基体产生一个分离的、独立完成不同功能的反面管网结构TGN（Trans-Golgi Network），专门负责分选和分泌来自反面膜囊的物质。同时，TGN兼任了早
遗传发育所揭示叶片非对称发育的生物力学调控
在发育过程中，动植物的器官如何获得不对称的形状？大量的分子遗传学研究发现了诸多调控基因，但仍未完全解答基本的发育生物学问题：人们尚不了解基因如何指导器官形状的建立。叶片作为典型的植物器官，是研究器官不对称性产生的很好体系。 中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃研究组与中科院力学研究所龙勉研究组，
遗传发育所揭示神经突触稳态调控新机制
突触是掌管神经系统信号传递的关键结构。成年大脑中突触的结构可塑性，即突触的形成和消失，被认为是长期记忆形成的基础。长时程在体成像观察表明：中枢神经系统中大部分轴突或树突以及突触的结构相当稳定，但受伤、丰富环境培养或长时间的感觉刺激会导致轴、数树突分支的产生和消失，这种产生和消失往往伴随着新突触的
遗传发育所揭示大豆籽粒性状调控的新机制
大豆含有丰富的油脂和蛋白质，是重要的粮食作物和经济作物。种子大小和粒重是植物适应环境的一个重要特征，也是产量构成的要素之一。然而，人们当前对大豆种子粒重调控机制的认识仍十分有限，因此挖掘粒重调节基因并解析其分子机制，对培育优质的大豆品种具有重要意义。 4月17日，《植物学报》（Journal
遗传发育所揭示植物体内ERAD平衡调控机制
内质网相关的蛋白质降解（ERAD）是一种位于内质网的特殊的泛素蛋白酶体降解途径，在清除生物体内非正确折叠或修饰的蛋白质过程中发挥重要功能。鉴于ERAD功能的重要性，ERAD活性受到体内错误折叠蛋白水平的严格调控。生物体在正常生长状态下，体内的错误折叠蛋白含量较低，ERAD活性过高会导致正常蛋白的
遗传发育所揭示植物免疫受体调控G蛋白激活机制
异源三聚体G蛋白广泛存在于真核细胞中，对细胞生命活动具有重要调控作用。在动物细胞中，G蛋白α亚基与G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptor，GPCR）结合，GPCR感受胞外信号后，发挥鸟苷酸交换因子作用，促使Gα亚基结合的GDP被GTP替换，从而导致G蛋白激活，Gα亚
遗传发育所揭示赤霉素调控纤维素合成的分子机制
纤维素是细胞壁的主要成分，其含量与结构影响茎秆机械强度等农艺性状。纤维素的合成与组装过程复杂，受多种激素和环境因子等严格调控。赤霉素是上世纪中期“绿色革命”的关键激素，在降低株高、增强作物抗倒性方面发挥了重要作用。但对于该激素是否调控纤维素合成及相关分子机制仍知之甚少。 中国科学院遗传与发育生
遗传发育所鉴定出小麦穗发育的转录调控因子
小麦是重要的粮食作物之一。小麦的产量主要由亩穗数、千粒重和穗粒数决定。穗型结构影响小麦的小穗数、穗粒数和产量，是育种改良地重要的选择性状。挖掘小麦穗发育重要调控因子与解析分子调控机制，对小麦穗型的分子设计与精准改良、突破产量瓶颈具有重要意义。由于小麦功能基因组学发展较晚，穗发育关键基因挖掘及作用
关于同义密码子的基本介绍
编码同一氨基酸的密码子称为同义密码子。 同一种氨基酸有两个或更多密码子,称为密码子的简并性。由于密码子具有简并性，一个氨基酸的密码子大多不止一个，这些密码子就为同义密码子。 同义密码子通常只在第3位碱基上不同，这样可减少有害突变。密码子第3位碱基与tRNA反密码子不严格遵从碱基配对规律（摆动
遗传发育所揭示水稻株高与分蘖协同调控的分子机理
株高和分蘖是影响水稻株型和产量的核心要素。分蘖数直接影响有效穗数，因此对水稻产量的形成具有重要影响。株高能够直接影响作物的耐肥性和抗倒伏性，矮化育种推动了第一次“绿色革命”的发生。水稻的株高与分蘖通常存在一种负相关的关系，株高高的水稻一般分蘖较少，而株高矮的水稻一般分蘖较多。赤霉素是影响水稻株高
遗传发育所揭示PRMT调控植物核糖体生物合成的分子机制
精氨酸甲基化是由蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMT)催化的一类重要的蛋白质翻译后修饰。PRMT广泛参与信使RNA(mRNA)转录及转录后水平的加工调控，但PRMT是否参与调控核糖体RNA(rRNA)的表达及其调控机理仍然未知。核糖体生物合成是细胞中最基本的生物学过程之一，其异常会导致严重的人类遗传
遗传发育所等揭示植物拟分生细胞调控器官大小的机制
植物拟分生细胞（meristemoid cells）是具有干细胞活性的一类细胞，分布在分化和扩展的叶子表皮等细胞之间。据统计大约一半的叶子表皮细胞来源于拟分生细胞，但是植物拟分生细胞如何决定器官大小的分子机理几乎不知道。中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海研究组与汪迎春研究组、比利时Dirk
遗传发育所激素调控水稻冠根发育研究获进展
细胞分裂素是植物中五大激素之一，在植物的生长发育中起着非常重要的作用。2005年日本科学家首先发现了许多高产水稻品种中一个编码细胞分裂素氧化酶/脱氢酶基因OsCKX2的突变，造成细胞分裂素在花序分生组织中的特异性累积，导致大穗的表型，最终导致水稻产量的大幅度提高。 根是植物吸收水分和营养物质的
遗传发育所揭示MAPK信号通路参与水稻种子大小调控机制
种子大小是决定水稻产量的重要因素之一，其调控机制备受关注。丝裂原活化蛋白激酶MAPKs是生物体中广泛存在的蛋白激酶，它们在植物生长发育以及胁迫反应过程中发挥了重要作用，然而关于MAPK信号通路参与种子大小调控的作用机制并不清楚。 中国科学院遗传与发育生物学研究所陈凡研究组、李云海研究组与中国水
遗传发育所大豆茸毛密度遗传网络调控研究获进展
大豆驯化起源于中国，随后广泛传播于世界各地，为人类提供了主要的植物油和蛋白资源，是世界性的重要粮食经济作物。表皮毛是植物表皮细胞分化形成的一种特殊的细胞形态，广泛分布于植物的叶片、茎秆以及花萼等地上部器官表面。作为植物应对外界环境（生物或者非生物胁迫）的第一道防线，表皮毛在植物的生长发育以及抗逆
动物所揭示小胶质细胞发育的调控机制
小胶质细胞是脑中固有的免疫细胞，是脑中重要的免疫防线，保护大脑免受病毒细菌的入侵和破坏。小胶质细胞也在大脑的损伤、炎症和神经退行性疾病方面扮演着重要角色。小胶质细胞除了在成年生理病理条件下发挥作用外，还在脑发育的整个阶段都发挥着重要作用。小胶质细胞的这些重要作用与其在胚胎大脑皮层中特定的时空分布
遗传发育所揭示油菜素内酯的功能机制
作为新发现的绿色环保型植物生长调节剂，油菜素内酯（Brassinosteroid，简称BR）是公认的活性最高的高效、广谱、无毒的植物生长激素。BR能充分激发植物内在潜能，促进作物生长和增加作物产量，提高作物耐冷性，改善作物抗病、抗盐能力，使作物的耐逆性增强等，因此,其在农业生产上获得广泛应用。然
遗传发育所等发现调控心脏衰竭形成的microRNA
心力衰竭（称“心衰”）是指因于心脏结构或功能的异常或受损，使其无法满足身体正常机能需求的疾病。心衰是各种心血管疾病发展的最终阶段，也是导致病人死亡率最高的心血管疾病。在我国，心衰的发病率约为1%，并呈逐年上升的趋势。 为研究心衰的发病机制与治疗措施，中国科学院遗传与发育生物学研究所王
遗传发育所揭示脂质代谢调控水稻孕穗期耐低温的作用机制
水稻起源于热带和亚热带地区，对低温敏感。探讨水稻孕穗期耐低温胁迫的分子机制，进而通过分子设计，打破连锁累赘，促进耐冷、高产、优质性状快速聚合，高效培育耐低温水稻品种，这是从根本上防范障碍型冷害的途径。而受限于表型精准鉴定的制约，水稻孕穗期耐低温机制研究进展较慢，制约了优良品种培育。近日，中国科学院遗
喂食mRNA－mimics和inhibitors研究昆虫mRNA调控发育的机制
棉铃虫(Helicoverpa armigera)，夜蛾科昆虫的一种，是棉花蕾铃期的重要钻蛀性害虫，主要蛀食蕾、花、铃，也取食嫩叶。MicroRNA是一类非编码小分子 RNAs(18-25 nt)，其在各种生物进程中发挥着重要的作用，包括发育和基因调控。澳大利亚昆士兰大学研究人员通过人工
遗传发育所脑肿瘤抑制因子调控突触发育研究获进展
神经突触是神经元与其靶细胞之间进行信息交流的特化结构。突触生长过程的精确调控对于神经环路的形成和可塑性至关重要，突触发育和功能的异常导致多种神经精神疾病包括智力低下、自闭症、精神分裂症和神经变性病等。因此，寻找和鉴定突触发育和功能调控基因一直是神经生物学家的重要研究内容之一。 果蝇脑肿瘤基
遗传发育所揭示植物雌雄识别的分子机制
受精需要精子和卵细胞的结合，而精子能否被及时地传递到卵子是受精的关键。在被子植物中，精子是通过花粉管来传递的，但花粉管是如何将精子传递到卵子的呢？这是植物生殖生物学几十年来关注的主要问题，也是杂交育种的技术瓶颈之一。日前，中国科学院遗传与发育生物学研究所杨维才研究组首次分离到了花粉管识别雌性吸引
揭示胚胎发育过程中组织水平下的调控机制
在胚胎发育过程中，其会产生正确的3D体型（称之为形态发生过程），同时还需要进行组织重塑，细胞片会折叠并改变其几何形状，其经历的变化相当于折纸的复杂性；在早期胚胎中，形成肌肉组织（中胚层）和肠道组织（内胚层）的细胞会向内运动，外层的细胞会形成皮肤组织，日前，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报
揭示胚胎发育过程中组织水平下的调控机制
在胚胎发育过程中，其会产生正确的3D体型（称之为形态发生过程），同时还需要进行组织重塑，细胞片会折叠并改变其几何形状，其经历的变化相当于折纸的复杂性；在早期胚胎中，形成肌肉组织（中胚层）和肠道组织（内胚层）的细胞会向内运动，外层的细胞会形成皮肤组织，日前，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报
遗传发育所揭示控制水稻籽粒大小的分子机制
籽粒大小是决定水稻产量和品质的一个关键因子，然而控制籽粒大小的分子机制目前仍不清楚。 中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室储成才课题组通过大规模筛选水稻T-DNA插入突变体库，获得一个水稻籽粒显著变大的突变体材料，分子生物学及遗传学研究表明，该表型是由于编码一个细胞色
遗传发育所揭示脊髓损伤纤维瘢痕细胞的起源
脊髓损伤导致病变部位产生纤维瘢痕，被认为是神经再生的障碍。关于纤维化瘢痕的来源是领域内长久争论的问题。一般认为，在非穿透性脊髓损伤中，纤维瘢痕细胞主要来源于血管周围成纤维细胞；而在穿透性脊髓损伤中，瘢痕主要来源于脊膜成纤维细胞。有研究认为，在穿透性和非穿透性脊髓损伤中，纤维瘢痕细胞主要源于周细胞。亦
遗传发育所揭示脊髓损伤纤维瘢痕细胞的起源
脊髓损伤导致病变部位产生纤维瘢痕，被认为是神经再生的障碍。关于纤维化瘢痕的来源是领域内长久争论的问题。一般认为，在非穿透性脊髓损伤中，纤维瘢痕细胞主要来源于血管周围成纤维细胞；而在穿透性脊髓损伤中，瘢痕主要来源于脊膜成纤维细胞。有研究认为，在穿透性和非穿透性脊髓损伤中，纤维瘢痕细胞主要源于周细胞。亦