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秀杰课题组与北京大学、北医三院的研究人员合作，发现microRNA-24（miR-24）表达异常而导致心肌兴奋-收缩耦联的关键结构蛋白junctophilin 2的功能失调，是引起心衰发生的主要原因。研究发现，miR-24通过与JP2基因的3’UTR上两个保守的结合位点结合，从而调控JP2基因的表达。在心衰病人和动物模型中，miR-24的表达均显著升高，从而导致心肌细胞中JP2蛋白下降，同时也降低了钙离子振幅，减少了心肌兴奋-收缩耦联增益（E-C coupling gain），从而导致心衰的发生......阅读全文
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
遗传发育所等发现水稻种子大小调控机制
水稻是我国的主要粮食作物之一，粒重、穗粒数和有效穗数是水稻产量三要素。因此水稻的籽粒大小影响着水稻的产量。目前已经克隆了一些控制水稻种子大小的重要基因，但水稻种子大小调控的分子机理仍不清楚。中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海团队与姚善国团队、田志喜团队以及中国科学院大学柴团耀团队合作，揭示了
遗传发育所等发现水稻穗子大小调控的机制
水稻是全球最重要的粮食作物之一，水稻穗子的大小和穗粒数决定水稻产量。近年来，一些影响水稻穗子大小和穗粒数的基因陆续被报道，但学界尚不清楚调控水稻穗子大小和穗粒数的分子机制，因此，阐明协同调控水稻穗子大小和穗粒数的遗传及分子机制对水稻高产育种具有重要意义。 中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员
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
遗传发育所等发现增强子调控茉莉酸信号途径的机理
增强子是真核细胞调控基因转录的重要元件。在模式动物中，增强子与相应的基因启动子通过形成染色质环在物理上相互靠近，从而精确调控基因的时空特异性表达。然而目前在植物中，如何界定特定基因的启动子和增强子元件尚未明确，特定生理途径中增强子的系统鉴定未见报道，增强子与启动子之间染色质环的形成及其作用机理也
遗传发育所等发现树突棘形态发生及稳定的分子调控机制
神经元群通过细胞之间大量的突触（synapse）连接进行信息交换和整合，形成神经网络，实现中枢神经系统感觉、思维、意识活动等高级功能，诸多神经精神性疾病的发生均伴随着突触结构或功能的异常。树突棘是神经元树突质膜上形成的微小膜状突起，是兴奋性突触信号的主要接收位点。树突棘的结构和功能可塑性是学习和
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。
遗传发育所等发现调控植物器官塑形的生物力学机制
扁平化是叶片等植物器官最为常见的形状之一。另一种常见的器官形状是辐射对称，如根、茎。不同的器官形状如何产生是一个基本的发育生物学问题。多年来的分子遗传学研究发现了众多能够影响植物器官形态的基因，但是这些基因怎样介导器官三维形态的变化（又称塑形）尚有待解析。 中国科学院遗传与发育生物学研究所植物
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
遗传发育所等发现基础转录因子可以特异调控脂类代谢
脂肪是生物体主要的能量储存形式，脂肪能量代谢与多种人类重大疾病（肥胖、糖尿病、癌症等）密切相关。细胞内的脂肪主要储存在脂滴(Lipid Droplet)中。脂滴的大小和动态调控与细胞的功能和代谢状态息息相关。前人的研究在不同模式系统中发现了许多影响脂类储存和脂滴动态变化的分子机制，但是人们对脂类
遗传发育所等鉴定大豆百粒重调控基因
大豆是我国重要的粮食作物和经济作物，是植物蛋白和油分的重要来源。百粒重是大豆产量的重要构成因子，因此是大豆育种的重要目标性状。由于栽培大豆品种遗传基础狭窄，在育种过程中某些栽培大豆品种中优异等位的丢失，阻碍了大豆百粒重和产量的进一步增加。近年来研究人员对大豆百粒重遗传位点的研究较多，目前SoyB
遗传发育所等发现小麦抗白粉病基因
串联激酶蛋白(tandem kinase protein, TKP)含有两个激酶结构域，是在麦类作物(小麦和大麦)中发现的一种新类型的抗病基因。目前从麦类作物中已经克隆到的串联激酶基因有大麦抗秆锈病基因Rpg1，大麦抗散黑穗病基因Un8，小麦抗条锈病基因Yr15和小麦抗秆锈病基因Sr60。 近
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
遗传发育所等在个体生长调控研究中获进展
TSC蛋白复合物位于胰岛素/生长素（IIS）信号转导通路中的中心节点，通过GAP蛋白活性来抑制mTOR复合物1 (mTORC1) 的活性，进而调控细胞生长。TSC复合物由三个蛋白质组成，即TSC1/TSC2以及近来鉴定的TBC1D7。其中TSC1/TSC2在人类中突变会导致多发性肿瘤；而TBC1
遗传发育所等在个体生长调控研究中获进展
TSC蛋白复合物位于胰岛素/生长素（IIS）信号转导通路中的中心节点，通过GAP蛋白活性来抑制mTOR复合物1 (mTORC1) 的活性，进而调控细胞生长。TSC复合物由三个蛋白质组成，即TSC1/TSC2以及近来鉴定的TBC1D7。其中TSC1/TSC2在人类中突变会导致多发性肿瘤；而TBC1
遗传发育所等在气孔运动调控机理研究中获进展
面对自然界多种多样的生物和非生物胁迫，植物进化出独特的适应机制，如通过气孔介导植物体与外界环境的气体交换来调控自身对环境变化的适应。气孔通过开闭运动控制水分散失和二氧化碳吸收，进而调节植物的蒸腾作用和光合作用。 在分子水平上，气孔运动由保卫细胞的离子通道调控。它们通过介导离子跨膜流动来控制保卫
遗传发育所发现神经突触发育的调控机制
神经突触是高度特化的细胞间连接，负责神经元与其靶细胞之间的信息传递。对突触形成和生长发育进行深入研究，不仅有利于阐明大脑发育和功能的分子机制，而且可以加深对相关神经精神疾病发病机制的认识。已知BMP(bone morphogenetic protein:骨形成蛋白)信号通路对多种组织器官包括大脑
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
遗传发育所等在水稻籽粒大小调控研究中取得进展
水稻作为最重要的粮食作物之一，在全世界范围内有超过半数人口以水稻为主要的食物来源。而水稻籽的大小及形状与水稻的产量及品质密切相关。近年来虽然已经克隆了一些控制水稻籽粒大小的关键基因，但对其作用的分子机制了解仍然不够。 中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海研究组和浙江省农业科学院作物与核技术利
遗传发育所等在脂类代谢调控机制研究中取得进展
脂类是生物体内重要的能量储存形式，保持人体内的脂类代谢平衡十分重要。脂类代谢紊乱会导致高血脂、胰岛素抗性、糖尿病和脂肪肝等疾病。在细胞中，脂类主要是以甘油三酯和胆固醇酯等中性脂的形式储存在于脂滴(lipid droplet)中。PAT家族蛋白是一类高度保守且特异性定位于脂滴表面的蛋
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
遗传发育所等发现Shank3突变犬听觉功能异常
孤独症是常见的神经发育障碍疾病，其核心症状是社会及语言交流障碍和重复刻板行为。近年来，越来越多的证据表明感知觉信息处理障碍是孤独症的关键特征，约90%的孤独症患者表现出感知觉异常。被诊断为孤独症的婴儿在发育早期（社交功能还未发育成熟之前）便观察到感知觉方面的异常。然而，孤独症病人感知觉异常背后的神经
遗传发育所等发现植物重复基因对的进化规律和机制
全基因组重复事件是生物界中的一个普遍现象，目前在很多物种中都有报道。重复基因对的功能分化是植物产生新基因的来源，为植物基因组进化注入新的动力，但是目前重复基因对的进化规律和机制并不是十分清晰。 为了研究重复基因对的进化机制，中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜课题组与美国普渡大学教授马渐新以
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
遗传发育所研究发现智力发育迟滞的新机制
酯酰辅酶A合成酶长链家族成员4（ACSL4）是脂代谢中一个重要的酶，它催化长链脂肪酸和辅酶A反应生成酯酰辅酶A。这个步骤使长链脂肪酸活化而进入脂类合成和能量代谢。因此，ACSL4对于许多代谢途径和信号途径都是必须的。这个基因的突变可导致智力发育迟滞(mental retardati
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，
遗传发育所等在多倍体小麦形成与进化研究中获进展
普通小麦的形成经历两次远缘杂交和自然加倍过程，染色体组分别为A组（乌拉尔图小麦）、B组（未知Sitopsis组物种）和D组（粗山羊草）。而作为六倍体小麦进化另一分支的茹科夫斯基小麦T. zhukovskyi（2n = 6x = 42；GGAuAuAmAm）是异源同源多倍体，其形成也经历两次杂交和
遗传发育所焦雨铃研究组等发现小麦增产的新基因
对于主要作物，每穗粒数是决定产量的三要素之一。小麦穗通过一次分枝形成小穗，小穗上再形成小花并进而发育为麦粒。适度增加小穗数是提高产量的重要途径。7月7日，中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃研究组在Nature Plants上，发表了题为Improving bread wheat yield