科学家破解植物多倍化进化之谜

中国农科院蔬菜花卉研究所王晓武团队和美国科学院院士迈克·菲林领导的团队合作,对植物基因组多倍化进化过程中基因分化和多基因组分化机理进行了研究。相关成果日前在线发表于美国《国家科学院院刊》。 植物在进化过程中通过基因组加倍(多倍化)的扩增方式,进行自我进化和适应自然环境。随着DNA测序技术的快速发展,越来越多的植物基因组被公布,这使得通过比较基因组学阐明植物多倍化进化机制成为可能。 此次研究人员以之前完成的白菜基因组序列为基础,发现白菜基因组可被划分为三个亚基因组,而且存在一个基因数量显著超过其他亚基因组的优势亚基因组,该基因组在基因表达上也具有优势。进一步研究发现,转座子在亚基因组水平上对基因表达具有重要影响,是三个亚基因组基因表达分化的重要因素;小RNA(smRNA)通过沉默转座子从而沉默附近基因的方式,促进优势亚基因组的形成,从而造成基因组层面的分化。 专家表示,两种分化机制的阐明将为解释杂交优势现象和......阅读全文

基因组的进化特征

基因组不仅仅是生物体基因的总和,基因组还含有其它可以考虑特定基因及其产物的特征。复制在基因组的塑造过程中起了重要作用。复制的范围包括短串联重复序列的延伸、基因簇的复制、整个染色体甚至整个基因组的复制。这种复制可能是创造遗传新性状的基础。

什么是基因组进化?

基因组不仅仅是生物体基因的总和,基因组还含有其它可以考虑特定基因及其产物的特征。复制在基因组的塑造过程中起了重要作用。复制的范围包括短串联重复序列的延伸、基因簇的复制、整个染色体甚至整个基因组的复制。这种复制可能是创造遗传新性状的基础。

关于基因组的大小和进化介绍

  1、基因组大小:  基因组大小是一个拷贝的单倍体基因组中DNA碱基对的总数。  基因组大小与原核生物和低等真核生物的形态复杂性呈正相关 [8]。然而,在软体动物和上述所有其它高等真核生物之后,这种相关性已不再存在 [8],主要是因为重复DNA的缘故。  2、基因组进化:  基因组不仅仅是生物体基

蝴蝶基因组大小进化进展-发现表型多样性进化遗传基础

  蝴蝶因其丰富的形态多样性,自达尔文时代就作为研究物种适应性进化的重要类群之一,近几年更被认为是研究形态遗传、进化和发育的理想模型,已成为发育生物学、进化生物学、种群遗传学、保护生物学和生态学等研究领域的重要模式生物之一。  中国科学院昆明动物研究所科研团队在2015年完成所有蝴蝶模式种金凤蝶及其

最新果蝇基因组测序,展现奇妙的进化

  对真核生物进行全基因组测序在二十世纪还是一项了不起的大工程,直到2000年末人们还只完成了四项这样的研究。不过自那以后,测序技术的飞速进步使全基因组测序对于许多研究团队来说触手可及,现在每隔不久就会涌现出一项新的测序成果。日前,维也纳兽医大学Christian Schlötterer研究组的

基因组研究揭示欧洲马铃薯进化史

  近日,来自德国、秘鲁、英国和西班牙的一个国际研究团队,对大量的马铃薯品种进行了测序,以了解更多关于现代欧洲马铃薯的历史。在他们6月24日发表在Nature Ecology and Evolution上的论文中,该团队描述了他们对马铃薯历史的研究以及新发现。  过去的研究表明,马铃薯是在17世纪被

基因组测序揭示须鲸的罕见进化模式

  单一物种如何演化成两个新物种?进化学家给出的答案通常是地理隔离。不过,有时没有地理隔离也能产生新的物种,这种罕见的情况被称为同地物种形成(sympatric speciation)。根据瑞典和德国的最新研究成果,须鲸正是经历了这种同地物种形成。  文章的共同第一作者、德国法兰克福大学的Fritj

基因组测序揭示多细胞生物进化之谜

  最近,研究人员通过对各种绿藻进行基因组测序,已经接近于解开了“引起多细胞生物的遗传变化”的谜团。  从单细胞生物到多细胞生物的过渡,是地球上生命进化的关键进步;在不同的系统发育谱系中,这种改变已经独立地发生了多次。了解“有多少基因以及有哪些基因,对单细胞祖先成为多细胞来说是必要的”,是一个有趣的

基因组测序挑战由来已久的进化理论

  在Lewis Carroll写的《爱丽丝魔镜之旅》(Through the Looking-Glass)这本书中,红皇后向爱丽丝解释说:“你必须尽力地不停奔跑,才能使你保持在原地。”用中国话说就是“逆水行舟,不进则退”。 在逆水中要保持在原来的地方,也要不停地尽力地划。或者更形象地比喻为鱼儿在急

高原鱼类进化与功能基因组学科组

  青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii),隶属于鲤科裂腹鱼亚科,是国家二级保护动物,仅分布于典型高原咸水湖泊—青海湖中,是维持青海湖“水-鸟-鱼”生态链稳定的核心物种。青海湖裸鲤是鲤科鱼类中唯一一种适应青海湖高盐碱水环境的自然群体,是研究高原鱼类适应进化的良好素材。青海湖裸鲤

基因组新数据或改写人类进化史

新的人类进化模型表明,人类起源于非洲大陆的多个祖先种群。5月17日发表在《自然》杂志上的一项新研究对主流理论提出了挑战,认为智人是从非洲多个不同的种群进化而来的,在经历了长期的基因混合后,最早可检测到的分裂发生在12万至13.5万年前。  在检测非洲当前种群的遗传物质,并将其与那里早期智人种群的现有

海马基因组及环境适应进化机制获揭示

  记者从中国科学院南海海洋研究所获悉,由该所研究员林强课题组主导,联合德国康斯坦茨大学、新加坡国家科技局和华大基因等共同揭示了海马在海洋近岸和岛礁栖息过程中的体型特化和繁殖适应性进化特征。相关研究12月15日以封面文章的形式发表在《自然》杂志上。  林强团队在国际上率先完成了海马的全基因组研究,揭

The-Lancet-HIV:新研究揭示HIV基因组进化历程

  美国的每个地区都跟踪艾滋病毒病例,并对病毒的基因组进行测序以观察其是否对目前的药物有抗药性的做法。最近,当地卫生部门和疾病控制和预防中心(CDC)已开始使用这些HIV基因序列来追踪病毒的传播史。  这些信息使研究人员和公共卫生官员能够建立传播网络,即具有遗传相似HIV的人群。传播网络有助于确定哪

基因组测序揭示龟鳖躯体发育及进化机制

  龟鳖类有着漫长且成功的演化历史,是形态学上最为特化的爬行动物之一。全球共有龟鳖类动物13科、89属、270余种,被分为两个特征明确的支系 ——侧颈龟亚目和曲颈龟亚目。中华鳖和绿海龟分别是曲颈龟中鳖类和海龟类的典型代表,对其进行基因组学研究,有助于理清龟鳖类系统发育及其躯体进化机制。   日

454测序参与棉花基因组进化研究工作

  棉花是全球重要的经济作物之一。它的纤维,俗称皮棉,是纺织工业主要的天然原料。全世界棉花种植面积约5亿亩,我国常年种植面积近8千万亩。棉花不但是重要的纤维和油料植物,而且是重要的植物蛋白来源。在食用油中,棉籽油的亚油酸含量最高,达到55.6%。除此以外,棉花种子中还含有极为丰富的蛋白质和脂肪等物质

基因组数据显示现代人类进化细节

  据物理学家组织网报道,发表在5日出版的《公共科学图书馆·生物学》杂志上的研究论文显示,对英美两国21万人基因组数据分析发现,在长寿人群中,较少发生与阿尔茨海默症和重度吸烟相关的遗传变异,这表明自然选择一直在“努力”消除这些不利种群的变异。  进一步研究发现,与心脏病、高胆固醇、肥胖和哮喘相关的遗

-Nature:基因组复制或为解析癌症进化提供线索

  有机体细胞中的基因组拷贝数越多,细胞或越易于从生长和适应中获益。近日,一篇刊登于国际杂志Nature上的研究论文中,来自克瑞顿大学(Creighton University)的研究人员通过对酵母菌的研究发现,多倍体或许可以极大地帮助细胞去适应周围的环境,多倍体即有机体细胞中的基因组拷贝数超过2倍

药用鼠尾草基因组特征及丹参酮进化机制

  药用鼠尾草(Salvia officinalis)英文名直译“圣草”,与我国的丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.)同属唇形科鼠尾草属;丹参在西方被称为“中国圣草”,二者分别为东方和西方著名的药用植物。中国科学院分子植物科学卓越创新中心、上海辰山植物园、复旦大学以及英国John

进化新方式?线粒体DNA会插入我们的基因组

  剑桥大学和伦敦玛丽女王大学的研究人员表明,线粒体DNA也会出现在一些癌症DNA中,这表明它就像一块创可贴,试图修复我们遗传密码的损伤。这项研究成果于10月5日发表在《Nature》杂志上。  线粒体是细胞内的微小细胞器,它们像电池一样,以ATP分子的形式为细胞提供能量。每个线粒体都有自己的DNA

快速基因组进化法促进酵母工业生物技术

  中国科学院深圳先进技术研究所(SIAT)戴俊彪课题组与曼切斯特生物技术研究所的Patrick Cai教授合作开发了一种“快速、高效和通用”的酵母分子水平转化方法,这种方法被命名为“合成染色体重排和LoxP介导的进化修饰(Synthetic Chromosome Rearrangement and

喀斯特植物基因组大小的进化模式研究获进展

  基因组大小即物种单倍体的DNA含量,是一个物种基本的生物学特性,也是进化生物学领域的重要理论问题。物种基因组大小的进化包括适应性和非适应性等多种机制,但不同机制在基因组大小进化过程中的重要性却一直存在争议。   喀斯特地区是我国植物多样性和特有性的热点区域,迄今为止没有开展过该地区植物基因组大

古基因组有助查明澳大利亚土著起源

  澳大利亚土著居民的遗体或许将能重回家园。研究人员使用古老DNA测序技术鉴定了这些“暂居博物馆”的遗骸,以确定其起源。  近日发表在《科学进展》杂志的一篇论文中,研究人员表示,他们可以精确地将古澳大利亚土著遗骸的DNA与来自同一地理区域的现代居民的DNA进行比对。这可能使博物馆里成百上千的澳大利亚

张亚平院士JMCB获人类大脑转录组进化研究进展

  人类在进化过程中,脑的大小和复杂程度得到了极大得增加。脑的结构使得人类有着区别于其他物种的极高的认知能力,比如语言能力、抽象思考能力等等。转录后修饰,如RNA编辑、可变剪切等能够由相同的DNA序列生成不同的RNA,进而翻译成不同的蛋白质构体,是扩大蛋白质多样性的重要机制。随着二代测序发展,转录后

专家破解大白鲨全基因组-发现抗癌进化机制

  香港《星岛日报》报道,日前,一个国际科研团队破解了大白鲨的全基因组,发现其依靠在进化过程中产生的基因序列变化,获得了一种抗癌能力,寿命可长达七十岁。  资料图:大白鲨。  美国诺瓦东南大学和康奈尔大学的研究人员18日在美国《国家科学院学报》发表论文说,大白鲨体型庞大,身长五至六米,体重可超过三吨

“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

全基因组测序揭示喀斯特植物适应性进化机制

   中国南方喀斯特起源古老、分布广泛,被认为是生态与进化研究的“天然实验室”。中国科学院华南植物园研究员康明团队等完成了首个喀斯特植物怀集报春苣苔的全基因组测序。相关研究近日在线发表于《新植物学家》。  喀斯特植物是我国植物多样性和特有性的重要组成部分,但迄今为止对喀斯特植物的多样性起源和适应性进

-人类基因组的军备竞赛-不断自我进化

  北京时间9月30日消息,科学日报报道,近日美国加州大学圣克鲁斯分校的科学家们进行的最新发现表明,灵长类动物的基因组内竞争元素的进化军备竞赛驱动了复杂调控网络的进化,这一网络协调了人类内每个细胞的基因活动。  人类基因组的军备竞赛  这场军备竞赛是在名为逆转录转座子(retrotransposon

酸浆属果实进化发育基因组变异机制研究获进展

近日,中科院植物研究所研究员贺超英团队与合作者在酸浆属果实进化发育基因组变异机制上取得新进展,他们提出了“中国灯笼”这一形态创新起源的原创性模型,即“雄性育性遗传腐蚀-恢复”模型。相关研究成果发表于《园艺研究》。茄科酸浆属宿存花萼在受精后随浆果发育迅速膨大,形成“中国灯笼”或膨大花萼综合征(ICS)

我国学者阐述重楼叶绿体基因组结构特征与进化

  重楼属植物主要生物活性物质为甾体皂苷,具有消炎、止血、抗肿瘤等功效,是云南白药、宫血宁等86种著名中成药的重要原料。重楼属花叶组包括花叶重楼与禄劝花叶重楼两种,与属内其它植物相比,叶具斑块,植株矮小,果实很小且产量低。花叶组重楼植物含有中国药典规定的四种重楼皂苷。然而,花叶组重楼生长十分缓慢,对

我国领衔完成木薯基因组测序并揭示其进化特征

  记者从9月13日在海南海口召开的973项目“重要热带作物木薯品种改良的基础研究”课题验收会上获悉,我国科学家同步完成了木薯野生祖先种和栽培种两个全基因组测序,首次揭示了栽培木薯高光效、光合产物运输及淀粉高效积累途径基因的进化特征,这为今后通过分子定向设计育种培育出“超级木薯”奠定了良好的基础。