我国学者揭示基因数目减少在植物适应性进化中的作用

一般认为,基因数目的增加,例如基因重复或者形成全新基因,对于生物生存繁衍具有重要意义。然而,基因数目减少同样也能产生重要的遗传变异,进而对生物的生存及繁衍产生积极的效果。这一事实在以往并未得到充分关注。而以“减少就是增加”(less is more)为代表的假说,则提出了基因的假基因化或丢失等基因数目减少事件与增加事件一样重要。但是,这一假说的科学证据有待发掘,特别是假基因化在生物进化中的实际作用及其意义仍不清楚。 中国科学院植物研究所郭亚龙研究组与中科院动物所张勇研究员、美国Salk研究所Wolfgang Busch教授合作,利用拟南芥的群体基因组数据,运用群体遗传学及数量遗传学的方法,对“减少就是增加”假说进行了验证。研究人员发现,假基因化对表型变异非常关键, 1%的假基因化变异在群体里受到正选择,表明假基因化与基因重复一样,与适应性进化密切相关。在1000多个全球分布的拟南芥自然品系的基因组中,有34%的基因没有发生......阅读全文

“夜猫子”是基因变异导致

  如果你是个“夜猫子”,晚上睡不着早上起不来,不妨从基因中找找原因。  新一期美国《细胞》杂志发表的一项研究发现,一种名为CRY1的基因特定位点出现变异后,人体生物钟就会发生改变。通常情况下,CRY1基因变异的人要比一般人晚睡2到2.5个小时。  “夜猫子”在医学上通常被诊断为“睡眠相位后移症”。

AI发现冠心病罕见变异基因

  美国西奈山伊坎医学院研究人员使用一种先进的人工智能(AI)工具,在17个基因中识别出罕见的编码变异,揭示了冠状动脉疾病(CAD,也称冠心病)的分子基础。近日发表在《自然·遗传学》上的相关研究,揭示了影响心脏病的遗传因素,或为心血管疾病的定向治疗和个性化治疗开辟新途径。  研究人员使用一种计算机生

致病基因变异或可实现精准编辑

  《自然》杂志发表的一篇新论文报告了一种方法,可以通过机器学习实现对致病基因变异精准且可预测的编辑。这项成果建立了一种实现精准、无模板基因组编辑的方法,为遗传疾病的研究和潜在疗法提供了新的可能性。  虽然CRISPR-Cas9彻底改变了用于研究的基因组编辑技术,但保证这项技术的准确性十分重要。CR

4000种基因变异影响吸烟饮酒

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/490874.shtm《自然》12月7日发布的一项针对近340万人的研究发现,近4000种基因变异与吸烟或饮酒习惯有关。人们是否吸烟或饮酒会受到各种因素的影响,包括社会状况和公共卫生政策。美国宾夕法尼亚州

基因变异让秘鲁人矮小

秘鲁人是全世界最矮小的人群之一,而一个基因突变或许解释了原因。图片来源:HADYNYAH  上百个基因影响一个人的身高,但大多数带来的差异都是觉察不到的,可能只有几毫米。如今,一个研究秘鲁人(全世界最矮的人群之一)遗传特征的团队发现了一个平均可将人的身高缩短2厘米多的基因变异。“他们能看到这种变化,

简述基因变异的基本内容

  基因变异是指基因组DNA分子发生的突然的可遗传的变异。从分子水平上看,基因变异是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。基因虽然十分稳定,能在细胞分裂时精确地复制自己,但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式,就是在一个位点上,突然出现了一

基因变异的频率和基因突变率有什么不同

1、基因突变率是指体内基因发生基因突变的概率。基因突变率的估算方法因生物生殖方式的不同而不同。在有性生殖的生物中,突变率通常用每一个配子发生突变的概率,即用一定数目配子中的突变配子数表示。在无性繁殖的细菌中,突变率是用每一个细胞世代中每个细菌发生突变的概率,即用一定数目的细菌在一次分裂过程中发生突变

基因变异的频率和基因突变率有什么不同

1、基因突变率是指体内基因发生基因突变的概率。基因突变率的估算方法因生物生殖方式的不同而不同。在有性生殖的生物中,突变率通常用每一个配子发生突变的概率,即用一定数目配子中的突变配子数表示。在无性繁殖的细菌中,突变率是用每一个细胞世代中每个细菌发生突变的概率,即用一定数目的细菌在一次分裂过程中发生突变

全基因组测序确定脑瘤的基因变异

  日前,圣犹达儿童研究医院(St. Jude Children's Research Hospital)的研究人员在新研究中鉴别出了一种儿童脑瘤亚型一半以上患者的致病性突变。此外他们还证实这些肿瘤对已经在研发中的一些药物敏感。这项研究论文刊登在了近期出版的《自然-遗传学》(Nature Genet

《科学》:首次确定一种重要人类蛋白的进化历史

美国科学家进行的一项最新研究,首次确定了一种重要人类蛋白——肾上腺皮质激素受体(glucocorticoid receptor,简称GR)的远古原子结构,并且揭示出它在4.5亿年历史中的进化细节。这项前所未有的研究有助于解开长期以来科学家在进化遗传学上的一些争论。相关论文8月16日在线发表于《科学》

如何检测感染细菌数目

  自从1673年列文虎克用他自己制造的显微镜观察到了被他称为“小动物animalcules”的微生物世界之后,生物学进入了微生物阶段。这些微小的动物具有如此惊人的多样性,无论是人体肠道,还是海底世界都充斥着它们的身影,但在此后有了DNA的跨时代发现,微生物就不再是研究的宠儿了,不过依然有不少科学家

我国学者揭示转座子的遗传变异可使植物快速适应新生境

  在物种形成或物种入侵到新生境时,往往只涉及祖先物种里的少数群体或个体,从而导致形成的新物种或入侵群体的遗传多样性下降,即所谓“瓶颈效应”。尽管瓶颈效应使得新物种或入侵群体遗传多样性很低,但这些群体仍能够适应新生境。这种很低的遗传多样性和很强的适应能力之间的巨大反差被称为“生物入侵的遗传悖论”。对

B染色体的作用及特征

亦称多余染色体,是被称为A染色体的常染色体的对应词。在一组基本染色体外,所含的多余染色体或染色体断片称为B染色体,它们的数目和大小变化很多。一般在顶端都具有着丝粒,大多含有较多的异染色质。在减数分裂时不能和同样的常染色体配对,而且B染色体彼此之间配对能力也很差。在个体间数目和形状的变化是很显著的,同

研究称彻底消灭癌症或并无益处-可能危及人类进化

   据科学日报报道,发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇文章反驳了常见的“变异积累”肿瘤发生模型,而支持了另一种依赖进化压力对细胞群产生作用的模型。本质上来说,这篇文章陈述了健康组织的生态系统会让健康细胞胜出癌症变异;但是当组织生态系统因为衰老、抽烟或者其它压力因素而发生改变时,具有癌症变异的细胞

B染色体的基本信息介绍

  B染色体亦称多余染色体,是被称为A染色体的正常染色体的对应词。在一组基本染色体外,所含的多余染色体或染色体断片称为B染色体。  B染色体的数目和大小变化很多,一般在顶端具有着丝粒,大多含有较多的异染色质。减数分裂时不与任何A染色体配对,且B染色体之间的配对也缺乏规律。在减数第二次分裂时两个B染色

牡蛎温度适应遗传与环境互作研究获新进展

近日,记者从中国科学院海洋研究所获悉,生态学和进化生物学TOP期刊《分子生态学》在线刊发了该所贝类遗传与进化研究团队关于牡蛎温度适应进化机制的最新成果。表型可塑性是一种重要的进化机制,能够帮助生物改变表型值适应快速变化的环境。表型可塑性的遗传变异也称为遗传与环境相互作用,是导致环境响应性状表型变异的

Science:大型基因网络揭秘应激、突变与适应性

  Dr. Susan Rosenberg的大部分职业生涯都在研究细菌应激及其引起的突变。日前她终于完成了整个拼图,在Science杂志上发表文章描述了细胞应激时DNA断裂修复的致突变机制,展示了这一精密基因网络中的全部成员。   “我们发现整个网络包括93个基因,其中有一大半都经由三个节点汇

基因组研究揭示骆驼沙漠适应性机制

  沙漠生存动物能忍受普通生物不能容忍的高温、缺水的环境,过去人们对动物的沙漠适应性基因机制知之甚少。近日,内蒙古农业大学、深圳华大基因研究院以及沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技城国家生物技术中心等多家单位的科研人员成功破译了骆驼科的三个物种:双峰驼、单峰驼、羊驼的基因组序列,首次从基因层面剖析了骆驼科的

凭借一个突变,小菜蛾进化出稳定抗药性

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497511.shtm苏云金芽胞杆菌(Bt)能产生多种杀虫蛋白,高效特异的杀死多种宿主昆虫。然而目前,全世界已经有9种重要的农业害虫对Bt生物杀虫剂或转Bt基因抗虫作物产生了抗药性。   ?小菜蛾。

B染色体简介

  B染色体 B-chromosome亦称多余染色体,是被称为A染色体的常染色体的对应词。在一组基本染色体外,所含的多余染色体或染色体断片称为B染色体  亦称多余染色体,是被称为A染色体的常染色体的对应词。在一组基本染色体外,所含的多余染色体或染色体断片称为B染色体,它们的数目和大小变化很多。一般在

“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(1000 Tibetan-Genome Panel,1KTGP)。近日,相关研究成果发表于《基因组生物学》(Genome Biology)。  据

新研究破译薇甘菊入侵基因密码

  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,制约了科学防控措施的研发。  8月16日,《新植物学家》(New Phytologist)在线发表了中山大学教

抗药性较强的变异细菌-可能更易在进化过程中被淘汰

  有些人认为,细菌可能逐渐变异从而更有利于传播。但一项新研究提出,从长远看,具有抗药性较强等特征的变异细菌在进化过程中反而更易被淘汰。这一成果或将影响医学界对当前抗生素危机的看法。  这项研究发表在新一期美国《国家科学院学报》上。报告的作者之一、英国沃里克大学博士后周哲敏对新华社记者说,他们独立研

科学及揭示高山植物双参适应高海拔环境的基因组进化机制

近日,中国科学院植物研究所研究员陈之端团队与合作者完成了首个双参染色体级别基因组和13个川续断目植物转录组的组装和注释,揭示了高山植物双参适应高海拔环境的基因组进化机制。相关研究成果发表于Horticulture Research。高山生态系统由于其极端的环境、丰富的生物多样性、及对气候变化的高度敏

植物所揭示豆科果荚炸裂抗性及其遗传调控的进化机制

  果荚炸裂对野生豆科植物种子传播及适应性具有重要意义,也是造成豆科作物种子流失、产量减少等不利于农业生产的关键因素之一。目前,豆科植物果荚炸裂抗性的形成及其进化机制尚不清楚。  中国科学院植物研究所贺超英研究组利用大豆染色体片段代换系鉴定到两个调控果荚炸裂的位点qPdh1和qPSH1。其中,qPd

基因位置对生物进化影响更大

  在生物体改变外形特征、不断进化的过程中,如果某些特征被表达的可能性越高,控制这些特征的基因就更容易发生变异,而此特征也就更有可能发生变化。发表在最新出版的《科学》杂志上的一篇论文提出,基因在染色体中的位置比它对生命的作用更加重要。纽约大学基因组与系统生物学中心和普林斯顿大学李维斯·

独特人类基因进化是平衡行为

  人类和黑猩猩的DNA仅百分之一不同。人类加速区域(HAR)是基因组的一部分,美国研究人员分析了数以千计的人类和黑猩猩HAR,发现人类进化过程中积累的许多变化具有相反的影响。研究结果近日发表在《神经元》杂志上。  论文主要作者、格拉德斯通数据科学与生物技术研究所所长凯蒂·波拉德博士说,这有助于回答

大规模基因研究揭示人类进化

  一项旨在查明人类基因组如何进化的大规模遗传学研究表明,自然选择正在摆脱那些缩短人类生命的有害基因突变。这项发表在《公共科学图书馆—生物学》杂志上的研究分析了21.5万人的脱氧核糖核酸(DNA),同时也是第一个尝试直接探究人类如何在一到两代人中进化的研究。   为了确定人类基因组的哪些部分可能正

基因调控程序在进化中被循环利用

  长久以来,科学家受到一个问题的困扰:在进化过程中,控制胚胎发育的基因调控程序是一次性“创生”多次利用,还是在不同物种中各自形成了不同的新程序?据《每日科学》4月17日报道,最近,澳大利亚和美国的一个联合小组通过对一种关键转录因子结合位点的研究发现,调控生物中胚层发育的基因程序一直是

基因代谢速度决定哺乳动物进化

通常认为人类和黑猩猩之间仅有1%~2%的基因差异,但事实上,区分人类和黑猩猩的基因比科学家预料的要多。一项新的研究表明,把人类和近亲——黑猩猩区分开的是人类获得新基因、抛弃旧基因的速率。   人类比黑猩猩和其他哺乳动物基因代谢速度快。(图片提供:《科学》杂志网站)  人类和黑猩猩这两个物种