遗传发育所:植物内质网相关蛋白质降解机制综述文章

植物在整个生活史中面临多种非生物和生物胁迫,一直以来科学家对于植物如何响应环境胁迫并协调生长发育和胁迫响应之间的关系进行着系统而深入的研究。蛋白质泛素化修饰是一种重要的蛋白质翻译后修饰,主要通过影响蛋白稳定性、活性、亚细胞定位及蛋白之间的相互作用等在植物生长发育和适应各种环境的过程中发挥重要功能。 内质网相关蛋白质降解(ERAD)系统通过内质网膜上的泛素耦联酶(E2)和泛素连接酶(E3)组分将非正确折叠或修饰的蛋白质进行泛素化修饰,并将这些被泛素化修饰的蛋白转运至细胞质中由26S蛋白酶体识别和降解。中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究组长期致力研究植物泛素化修饰过程及其在植物与环境互作中的调控机制研究,近十年来在植物ERAD领域发表多项开创性工作。鉴定了ERAD关键组分HRD3A(Liu et al., Cell Research, 2011)及E2蛋白UBC32(Cui et al., The Plant Cell,......阅读全文

遗传发育所合作研究发现植物免疫新机制

  植物通过细胞表面免疫受体识别来自于病原微生物的分子,激活天然免疫;而病原微生物通过向植物细胞分泌效应蛋白,这些蛋白往往通过翻译后修饰宿主蛋白,抑制天然免疫反应;植物通过进化,利用动植物中保守的、定位于胞质的NLR类型的免疫受体识别效应蛋白,重新激活免疫反应。研究胞内免疫受体识别病原微生物效应蛋白

遗传发育所小麦研究基地落户河北省赵县

  7月29日,中国科学院遗传与发育生物学研究所所长薛勇彪、副所长马七军等一行在河北省赵县农业科学研究所与赵县人民政府举行了合作协议签字仪式。根据合作协议,研究所将租用赵县农科所150亩土地建立小麦育种研究基地,这将是遗传发育所在现有小麦育种基地基础上建立的又一个有关小麦分子生物学研究

遗传发育所和杜邦先锋公司签署合作协议

  8月13日,中国科学院遗传与发育生物学研究所和杜邦先锋公司在京签署了农业生物技术和作物遗传学领域合作研究协议修订协议,以延长双方合作的研究项目。遗传发育所所长杨维才、杜邦-先锋公司副总裁Barbara Mazur代表双方在合作协议上签字。  在该合作研究协议框架下,遗传发育所和杜邦先锋公司在农作

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

遗传发育所玉米单向杂交不亲和研究取得进展

  玉米是我国播种面积最大、产量最高的作物之一。玉米用途广泛,除作为饲料外,还有各种工业用途,并为人类提供优质的蛋白和淀粉。玉米雌雄同株异花,天然异交率高达95%以上,因此杂交种制种和专用玉米的生产需要严格隔离。常规的时间和空间隔离措施费时费力、难度大。如何利用科学的方式实现玉米无隔离生产,是亟需解

遗传发育所揭示黑色素瘤转移机制

  上皮间质转化(Epithelial Mesenchymal Transition,EMT)描述了上皮来源的细胞通过特定程序转变成间充质样细胞的过程。EMT的发生是肿瘤转移的重要过程。恶性黑色素瘤是起源于黑色素细胞的一种恶性肿瘤,虽然并非上皮肿瘤,其发展过程中表现出很多类似EMT的特征。TET(T

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

遗传发育所神经再生合作研究取得重要进展

  脊髓夹伤是一类临床上常见的严重中枢神经损伤,主要病因是外力导致的脊椎椎骨骨折和椎管内肿瘤等。中国科学院遗传与发育生物学研究所戴建武研究员领导的再生医学实验室与南京市鼓楼医院神经外科合作,在脊髓夹伤后的神经再生研究中取得了重要进展。  脊髓夹伤后,胶原蛋白在损伤部位大量表达。戴建武

遗传发育所大豆重要性状遗传网络解析取得新进展

  不同复杂性状间的耦合是分子设计育种的关键科学问题。作物的产量、品质等大都是多基因控制的复杂性状,由于受到一因多效和遗传连锁累赘的影响,使某些性状在不同材料和育种后代中协同变化,呈现耦合性相关。解析复杂性状间耦合的遗传调控网络,明确关键调控单元,对分子设计育种具有重要意义。大豆原产中国,是人类和动

遗传发育所等在表观遗传调控水稻转座子活性方面获进展

  转座元件是指在基因组中能够移动或复制并重新整合到基因组新位点的DNA片段,它们对动植物基因组的组成、进化和基因表达具有重要影响。而在宿主基因组中,如果失去对转座元件的有效抑制,这些元件将对基因表达和基因组的稳定性构成影响。水稻是主要的粮食作物同时也是重要的单子叶模式植物,其中

遗传发育所等作物驯化基因平行选择研究取得进展

  作物驯化是农业发展中最重要的事件之一。作物驯化过程中,一些重要农艺性状表现出趋同驯化的特征,这些特征综合在一起被称为“驯化综合征”。控制这些性状的基因是否在不同物种驯化中受到平行选择一直是进化研究中的重要科学问题。迄今为止,同一基因在不同科作物驯化中受到平行选择仍未见报道。种子休眠减弱是一个典型

中科院遗传发育所:找到北方水稻不怕冷原因

  记者日前从中科院遗传与发育生物学研究所获悉,该所储成才研究组发现了一个与粳稻苗期低温耐受性关联、在进化中受到强烈选择的耐低温基因——bZIP73,并阐明了耐低温的分子机理及其进化历程。该成果8月17日在线发表于《自然—通讯》杂志。  研究人员对美国农业部收集的202份代表世界不同水稻种植区的水稻

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

遗传发育所等解析盐芥全基因组序列

  盐芥是十字花科盐芥属的一种盐生植物,与双子叶植物研究中所常用的模式植物拟南芥亲缘关系较近。盐芥具有作为模式植物的一系列良好特征,如个体较小、生活周期短、自花授粉、种子量大、基因组较小,而且易于转化。最重要的是,盐芥具有对高盐、干旱和低温等非生物胁迫极高的耐受能力,这使其成为研究植物耐受非生物胁迫

遗传发育所小颅畸形症致病机制研究取得进展

  3年前,WDR62基因突变被发现与小颅畸形症(microcephaly, MCPH)和智力低下密切相关。目前WDR62基因突变已被公认是造成MCPH的第二大主因。但是,有关WDR62的大脑发育过程中的功能和作用机制,以及WDR62突变如何导致小颅畸形症的致病机制尚不清楚。   中科院遗传与

中科院遗传发育所:实现“绿色革命”新突破

  在海南陵水县有这样一群特殊的“农民”,他们戴着草帽耕作在田间地头,皮肤因为日晒雨淋变得黝黑粗糙,表面看与当地人没什么区别。但他们并不是普通的农民,除了种地之外,还从事着分子设计育种的工作。  他们是来自中国科学院遗传与发育生物学研究所(以下简称遗传发育所)的科研人员。面对《中国科学报》记者的采访

中科院遗传发育所:实现“绿色革命”新突破

  ③杨维才带队对海南陵水育种基地的基础设施改造和提升项目进行验收。   在海南陵水县有这样一群特殊的“农民”,他们戴着草帽耕作在田间地头,皮肤因为日晒雨淋变得黝黑粗糙,表面看与当地人没什么区别。但他们并不是普通的农民,除了种地之外,还从事着分子设计育种的工作。   他们是来自中国科学院遗传与发

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

遗传发育所等揭示水稻抗性淀粉合成分子机理

  随着人们生活方式和饮食习惯的改变,全球糖尿病患者的数量急剧增长,到21世纪糖尿病已成为危害人类健康的三大杀手之一。抗性淀粉(Resistant Starch,RS)是健康人体小肠内难以消化吸收的淀粉及淀粉降解物的总称,摄入高抗性淀粉食品可有效预防和控制糖尿病,并对肥胖症和肠道疾病起到积极预防作用

遗传发育所水稻次生壁形成调控机理研究获进展

  次生壁是地球上最丰富的可再生资源,天然次生壁常被生产成多种纤维制品,服务人们的日常生活,也可以作为造纸业和生物能源的原料,具有重要的经济价值。次生壁是植物生长的物质基础,影响生命活动的众多生理过程。例如,水稻中次生壁合成水平与质量直接关系到株高、抗倒伏性等重要的农艺性状,因而其合成受到严格调控。

中日水稻形态建成国际研讨会在遗传发育所召开

  中国科学院遗传与发育生物学研究所于10月8日至10日在北京举办“中日水稻形态建成国际研讨会(China-Japan Joint Workshop on Rice Morphogenesis)”。此次研讨会由中国科学院分子发育生物学重点实验室、水稻生物学国家重点实验室、植物基因组学国

遗传发育所东亚人群史前迁移研究取得新进展

  人类分子遗传学的研究成果支持人类走出非洲(Out of Africa)的学说,即生活在地球上的现代人类均是约5-10万年前走出非洲的史前人类的后裔。Y染色体单倍群及线粒体SNP研究表明,定居于东亚地区的现代人类,其祖先在离开东非洲后进入阿拉伯半岛,沿印度洋海岸线进入东南亚地区(包括

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中存在单等位基因表达

  单等位基因表达(monoallelic gene expression)是指在二倍体生物的细胞中一个基因的全部转录本均来自一个等位基因的现象。群体水平的细胞表达谱分析(bulk analysis)表明,印记效应与等位基因间的相互抑制作用是产生单等位基因表达的两种可能的机制。由于群体水平的分析可能

遗传发育所等解析植物顶端弯钩的形成机制

  埋在土壤中的种子萌发后,幼苗需要对抗来自土壤的机械压力,破土而出进行光合生长。一方面,幼苗的下胚轴通过快速地向上生长,获得破土而出的动力;另一方面,下胚轴的顶端会形成“顶端弯钩”结构,将脆弱的子叶和顶端分生组织弯向下生长。该结构既能保证幼苗拥有相对坚硬的“钻头”冲破土壤,又能避免子叶和顶端分生组

遗传发育所完成基因组结构变异检测基准测试

结构变异广泛存在于植物基因组中,在基因表达调控、表型建成和适应性进化等方面发挥着关键作用。由于结构变异跨度大、结构复杂等特性,结构变异的精准检测颇具挑战性。近年来,三代测序的发展提升了测序的长度和准确性,为结构变异的全基因组精准检测提供了契机。然而,主流的结构变异分析算法和软件多为人类基因组设计和开

遗传发育所举办2010IGDB国际学生交流活动

  由中国科学院遗传与发育生物学研究所(IGDB)主办“IGDB国际学生交流活动-2010”于2010年10月6日至10日在北京举行。本次活动由植物基因组学国家重点实验室、植物细胞与染色体工程国家重点实验室和中国科学院分子发育生物学重点实验室承办,会议主题为“植物细胞与发育(Plan

遗传发育所脑缺血损伤的定向修复研究取得进展

  脑缺血(脑梗塞)是由于脑动脉狭窄加重或完全闭塞,导致脑组织缺血、缺氧、坏死,从而引起神经功能障碍的一种脑血管病。脑缺血是很常见的中枢神经损伤,其主要致病因素有:高血压病、冠心病、糖尿病等,多见于45~70岁中老年人。生存下来的脑缺血损伤病人大都会有后遗症,影响正常生活,严重的脑缺血病人生活不能自