18亿遗传密码重建开花植物进化树

为什么一项关于花花草草的研究,会被评价为“令人难以置信的成就”?英国皇家植物园领导的由279名科学家组成的国际团队,4月24日在《自然》杂志上发表了一篇新论文,公布了科学界对开花植物种系进化树的最新认识。这项研究利用了来自9500多个物种的18亿个遗传密码,覆盖了近8000个已知的开花植物属(约60%),为人类展开了一部植物进化史,并告诉人们,这些植物是如何在地球生态的主导地位上崛起的。构建被子植物进化树的数据比同类研究多15倍,涉及对9500多种不同开花植物的测序。图片来源:英国皇家植物园研究人员认为,这些宝贵数据有助于未来识别新物种、完善植物分类、发现新药用化合物以及在气候变化和生物多样性丧失的情况下保护植物。“解锁”历史植物标本开花植物的种系进化树,就像人类家谱一样,能使人们了解不同物种之间的关系。通过比较不同物种之间的DNA序列来发现进化树,以识别随着时间推移而积累的变化(突变),就像考证“分子化石”记录。随着DNA测序......阅读全文

Genome-Biol-Evol:重新揭秘遗传密码的规律

  众所周知,细胞可以通过转录过程“解码” 其基因组DNA中包含的信息,并将其“翻译”为氨基酸,进而组装为蛋白质。通过大量的实验,科学家们找到了和核苷酸碱基分子与氨基酸分子之间的对应关系,并被称为“三联体”密码子。这种编码规则在进化上是十分保守的。例如,在几乎所有生物中,密码子“ AGA”对应着天冬

研究破译青藏高原人群遗传密码

  青藏高原古代人群之间有着怎样的遗传联系?古人群对现今生活的西藏人群作出了怎样的基因贡献?为了找到答案,中科院古脊椎所付巧妹团队联合多家单位,对距今5200年以来青藏高原人群线粒体基因组展开研究。近日,《英国皇家学会学报B》在线发表了这项研究成果。  据介绍,研究人员把67例古代青藏高原人群线粒体

中国生殖医学团队揭秘卵巢衰老遗传密码

 2月2日,山东大学陈子江院士和复旦大学金力院士团队紧密合作,在《自然医学》(Nature Medicine)期刊以长文形式发表了题为“Landscape of Pathogenic Mutations in Premature Ovarian Insufficiency”的研究论文。  山东大学陈

黄三文:蔬菜遗传密码的破译者

  黄三文,1971年出生于湖南岳阳。中国农业科学院蔬菜花卉所研究员,博士生导师。1996年硕士毕业于北京农业大学,2005年获荷兰瓦赫宁根大学博士学位。现任深圳农业基因组所副所长,国家“973”项目“主要蔬菜重要品质性状形成的遗传机理与分子改良”首席科学家、国际黄瓜基因组计划首席科学家、国际茄科基

脱氧核糖核酸的遗传密码

遗传密码是一组规则,将DNA或RNA序列以三个核苷酸为一组的密码子转译为蛋白质的氨基酸序列,以用于蛋白质合成。密码子由mRNA上的三个核苷酸(例如ACU,CAG,UUU)的序列组成,每三个核苷酸与特定氨基酸相关。例如,三个重复的胸腺嘧啶(UUU)编码苯丙氨酸。使用三个字母,可以拥有多达64种不同的组

植物所在植物转座子进化方面取得进展

  转座子(Transposable elements,TEs)是较多生物基因组中主要的组成部分(在玉米中可达到80%以上)。与单碱基变异相比,转座子序列长、突变速率快,可更快速地产生大效应的突变。转座子能够通过多种机制影响基因的功能和生物的表型。尽管已有较多关于转座子的研究,但尚不清楚转座子对生物

Nature解析分子进化遗传学

  来自西班牙基因组调控中心和庞培法布拉大学的一个科学家小组研究了长期分子进化的效应,生成的研究结果表明在不同的物种中大多数氨基酸置换具有不同的适应性影响(fitness effects)。这是一个重要的突破,研究数据表明遗传背景决定了一种修饰,作为蛋白质水平上调控进化的主要因子,是有利、有害或

[科学]:研究人员破译植物开花时间秘密

  植物为什么会在不同季节开花?研究人员在新一期《科学》杂志上报告说,其秘密在于一种核糖核酸(RNA)起到了调控作用。   英国约翰·英尼斯中心的研究人员发现的这种核糖核酸名为COOLAIR,是一种反义长链非编码核糖核酸。长链非编码核糖核酸曾被认为没有功用,现在研究人员发现它能发挥很多重要的功能,

极小种群野生植物漾濞槭首次开花

  记者从中国科学院昆明植物研究所获悉,近日,在云南省大理白族自治州云龙县漕涧镇志本山近地保护的极小种群野生植物漾濞槭首次开花。这标志着漾濞槭在漕涧镇志本山的近地保护取得初步成功。  据了解,漾濞槭原产于云南大理苍山西面的漾濞山谷,隶属于槭树科的枫属植物,漾濞槭刚被发现时野外成年个体仅5株,被列入云

调节植物响应光周期开花的分子机制阐明

  无论对被子植物还是对动物来说,植物开花时间调控的重要性不言而喻,但在这个过程中仍存在诸多未解之谜。中科院昆明植物研究所研究人员与上海大学合作,最新阐明了植物通过协调一氧化碳的活性与稳定性以调节开花时间的分子机制。  植物响应季节变化的开花时间,通常是通过植物对日照长度变化的感知来完成的。在基因高

中国科学家解读鲫鱼密码揭示东亚物种进化规律

  广袤的东亚大陆上,生物种群是如何演化形成的?小小的鲫鱼为我们带来答案。记者25日从中科院昆明动物研究所获悉,该所科学家于近日对鲫鱼复合种种群分布进行研究,为揭示东亚地区物种形成和群体演化规律提供了重要线索。   鲫鱼复合种是一种广泛分布于欧亚大陆及日本等邻近岛屿的淡水鱼类。其分布受到水域环境的

昆明植物所等在植物开花调控研究中取得新进展

  植物响应季节变化的开花时间是通过植物对日照长度变化(光周期)的感知来完成的。在拟南芥中,长日照条件诱导开花启动因子Flowering Locus T(FT)的表达来加速植物开花。光周期条件对FT的激活主要依赖于转录因子CONSTANS(CO)的活性,对CO的转录水平、蛋白质稳定性以及生物钟的调控

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

概述遗传信息、密码子、反密码子的区别与联系

  遗传信息是指DNA分子中基因上的脱氧核苷(碱基)排列顺序,密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基的排列顺序,反密码子是指转运RNA上的一端的三个碱基排列顺序。其联系是:DNA(基因)的遗传信息通过转录传递到信使RNA上,转运RNA一端携带氨基酸,另一端反密码子与信使RNA上的密码子(

植物所等在植物适应性进化研究中取得进展

  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

植物所揭示裸子植物线粒体丢失基因的进化命运

  线粒体经内共生事件起源后,丢失了大量的基因,演变为半自主性细胞器。不同生物支系的线粒体基因组差异巨大,尤其是相较于动物和其他真核生物(其蛋白质编码基因含量较稳定),陆地植物的多个支系中线粒体基因的转移/丢失经常发生。因此,植物线粒体编码基因的组成以及丢失基因的进化命运引发关注。  裸子植物代表了

研究揭示春化作用促进开花的表观遗传调控机制

春化作用是植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖生长阶段的一种表观遗传现象,是植物适应温度的季节性波动进化出来的一种机制,以确保在适当的时期开花。春化作用是影响植物物候期和地理分布的重要因素,对于牧草及作物生产具有非常重要的作用。DNA甲基化是一个重要的表观遗传标记,参与植物

蛋白质的生物合成遗传密码的特点

一方向性:密码子及组成密码子的各碱基在mRNA序列中的排列具有方向性(direction),翻译时的阅读方向只能是5ˊ→3ˊ;二连续性:mRNA序列上的各个密码子及密码子的各碱基是连续排列的,密码子及密码子的各个碱基之间没有间隔,每个碱基只读一次,不重叠阅读;三简并性:一种氨基酸可具有两个或两个以上

“秦岭四宝”遗传密码解析研究取得重要进展

朱鹮、大熊猫、金丝猴和羚牛这四种珍稀动物被称为“秦岭四宝”。日前,由西北农林科技大学昝林森教授牵头承担的陕西林业科技创新计划揭榜挂帅项目“‘秦岭四宝’遗传密码解析及种质评价与保护”通过了省级科技成果评价。专家组的评价认为,该项目总体达到国际先进水平,其中有关羚牛遗传多样性和朱鹮羽色变化机制的研究达到

新方法可无损破译基因表观遗传密码

  美国宾夕法尼亚大学研究人员开发出一种破译DNA表观遗传密码的新方法,利用DNA脱氨酶进行基因测序。他们8日在《自然·生物技术》杂志上发表论文称,新测序方法克服了沿用数十年的亚硫酸氢盐测序法的局限,将有助于更深入理解肿瘤生成等复杂生物过程。  表观遗传指的是在基因核苷酸序列不发生改变的情况下,基因

Nature:格陵兰人糖尿病遗传密码得以破译

  格陵兰人口是一个很小的、历史隔离的建立者群体,包括大约57000居民,在过去的25年里,2型糖尿病的患病率显著增加。2014年6月18日《Nature》杂志发表的一项研究,发现了格陵兰人的一个特殊基因变异,这个基因变异在2型糖尿病的发展中起着特别重要的作用。这项研究结果,可用于提高具有遗传风险的

揭秘搭载生物遗传密码的国家基因库

   9月20日,一名工作人员走过国家基因库的展厅。  在西方神话中,诺亚建造了一艘方舟,带着各种牲畜、鸟类等,躲避了大洪水,安然渡过“世界末日”。  一粒种子、一个细胞、一管血液、一口唾沫、一段脱氧核糖核酸、一条数据……这些不起眼的“现在”可能是构建未来生物科技和产业的砖石。在现实世界中,美国、欧

把鸡变回恐龙:胚胎改造遗传密码开启50%

   科学家上周宣布他们对鸡的胚胎进行了改造,使这些鸡的嘴变得像鸟的祖先,恐龙的嘴一样,这项研究在科学圈掀起了有关“鸡一样的恐龙”的热议。但是要想把一只鸡变回一只恐龙,需要进行很多改造,把鸡的嘴变成恐龙的嘴只是其中之一。既然需要克服很多障碍,那么科学家现在距离把一只鸡改造成恐龙还有多远呢?  既然鸟

遗传密码子告诉你:生个宝贝更像谁?

  从刚刚怀孕的那一刻起,准爸准妈就会忍不住猜想,宝宝生下来后会像谁呢?是像爸爸多一点,还是像妈妈多一点呢?爸爸有一双动人的大眼睛,会不会遗传给宝宝?宝宝又会不会遗传妈妈优越的音乐天赋呢?有些疾病是不是也会遗传?想打造一个聪明漂亮的宝宝,到底有没有与基因抗衡的办法呢?好,就让我们一起来揭开这些有关遗

蛋白质的生物合成遗传密码表

在mRNA的开放式阅读框架区,以每3个相邻的核苷酸为一组,代表一种氨基酸 (amino acid) 或其他信息,这种三联体形势称为密码子(codon)。通常的开放式阅读框架区包含500个以上的密码子。

南京农业大学PNAS克隆新基因

  来自南京农业大学、中国农业科学院和中科院植物研究所的研究人员,在新研究中克隆出了一个水稻微效数量性状遗传基因座DTH2,并确定了其特征。相关论文在线发布在2月6日的《美国科学院院刊》(PNAS)上。   南京农业大学的万建民(Jianmin Wan)教授和中国科学院植物研究所的葛颂(Song

极小种群野生植物漾濞槭在昆明植物园首度开花

  近日,栽培于昆明植物园观叶观果区的极小种群野生植物漾濞槭迎来首度开花。  漾濞槭(Acer yangbiense),属于槭树科(Aceraceae)槭属落叶乔木。该物种由陈又生博士在2002年于大理漾濞县苍山保护区发现,多次调查仅发现有五株个体(均为成年大树,未见小树和幼苗),由于种群小、结实率

“活化石”软体动物基因组揭示眼睛进化密码

   眼睛是我们接收外界信息的一个重要器官,通过眼睛我们才能看到这个多样的世界。但人类的视觉和其他物种有着很大的差别,更有一些物种眼睛的结构和色彩感知能力远不如人类,虽然其近亲进化出了复杂的眼睛,那些眼睛只有简单结构的“古老”物种,是如何保持其原始眼睛特征的?  5月11日,《自然-生态与进化》杂志

裴氏关木通在版纳植物园首次开花

近日,中国科学院西双版纳热带植物园(以下简称版纳植物园)藤本园内,裴氏关木通迎来了首次开花。此植株于2019年由版纳植物园工作人员从文山引种,经繁育人员精心栽培,2020年出圃到藤本园定植。裴氏关木通分布于中国、越南,在中国红色名录上定为近危(NT)物种。它是马兜铃科关木通属的一种藤本植物,茎圆柱状

植物所发现蛋白构象改变介导开花新机制

  开花是高等植物进入生殖发育的重要标志,受关键基因以及组蛋白修饰的精确调控,甾醇类激素(BRs)和赤霉素(GAs)参与其中,但激素信号分子与蛋白质构象的瞬时改变如何联动调控开花尚不清楚。   中科院植物研究所种康研究组及其合作者发现,BRs信号途径中核心转录因子BZR1通过直接抑制组蛋白去甲基化