《Science》发表胚胎学革命性新成果
许多动物在发育过程中表现出分节模式。一个经典的例子是,连续有节奏的脊骨节段性前体形成,这个过程与胚胎中的一个振荡器计时——“分节时钟”有关。直到现在,这个模式过程被认为仅仅是由基因振荡(定期触发新的节段形成)的时间尺度所决定。然而,马克斯普朗克研究所的研究人员提出一种更微妙的分节定时控制。他们的研究结果表明,分节的节奏受一种多普勒效应影响,这种多普勒效应是由发生在缩短胚胎组织中的基因表达波(gene expression waves)所引起的。他们对发育分节的过程提出了革命性的描述,该过程不仅由基因振荡的时间尺度控制,而且也由振荡谱和组织缩短的变化所控制。相关研究结果发表在2014年7月11日的《Science》杂志。 你、我和许多其他动物具有什么共同之处?也许这并不是你想到的第一件事,但是我们像它们一样,有一个明显的分节体轴。在我们的发育过程中,空间和时间的线索被整合在一起,形成一定数量的胚胎节段,后来产生了相应的肋骨和......阅读全文
胚胎发育组织保护干细胞基因组和发育疾病起源机制被揭示
上海交通大学医学院研究员洪登礼团队首次揭示了胚胎发育组织保护其干细胞基因组的机制,并证明该机制与发育疾病(如儿童肿瘤)的发生密切相关,将为进一步研究发育疾病的发病学和预防医学提供重要的理论和实验指导;基于所揭示机制,研发可以预测和预防儿童白血病发生的试剂盒和药品。12月5日,相关研究发表于《自然》杂
颅锁骨发育不全及基因突变分析
颅锁骨发育不全(cleidocranial dysplasia,CCD)也称Scheuthauer-Marie-Sainton综合征或颅锁发育不良,1871年由Scheuthauer首先准确地描述该综合征,其特征为发育异常的骨骼及牙齿,是一种常染色体显性遗传疾病。CCD的发生率约为1︰1 000 0
揭示智障相关基因在轴突发育中功能
中科院上海生科院神经科学研究所熊志奇课题组在最新研究中,揭示了位于X染色体上的Opitz综合征相关蛋白Mid1在神经元轴突发育中的功能,为了解Opitz综合征的发病机理提供了线索。相关成果日前在线发表于美国《国家科学院院刊》。 在遗传因素引起的智力障碍中,相当一部分是由X染色体上的基因突变
“跳跃基因”对人脑早期发育有积极作用
长期以来,人类基因组中约98.5%的非编码DNA被视为“垃圾”,因为它们缺乏明确功能。然而越来越多的研究表明,这些区域在基因调控、发育过程和进化中扮演着关键角色。发表于最新一期《细胞·基因组学》的研究中,一个国际团队结合类器官与“基因魔剪”技术,阐明了重复DNA序列——特别是被称为“跳跃基因”的转座
遗传发育所开发出植物基因驱动工具
面对杂草对农业生产带来的威胁以及入侵植物导致的环境危机等挑战,对野生植物进行群体水平上的基因控制已成为具有潜力的策略。然而,植物基因组存在着一类自私的基因或遗传元件,使其以超越孟德尔定律的比例传递给后代,被称为基因驱动元件。受天然基因驱动元件的启发,开发人工基因驱动工具为改造野生植物群体提供了潜在的
Neuron:科学家发现大脑发育的关键基因
近日,科学家确定了负责人脑大小的遗传途径。由Bruno Reversade博士领导的团队发现了负责人类和其他动物中枢神经系统发育的遗传途径中的必要成分。 通过测序身高正常但具有一个非常小的头部尺寸个体的基因组,这些个体KATNB1基因有突变,研究表明该基因对于正常人类大脑发育是很重要的。小头畸
转基因动物的发育生物学应用
转基因动物可用于观察目的基因在胚胎不同发育阶段的特异性表达、关闭及调控机制,了解调控顺序(如增强子、启动子)在组织特异性表达中的作用,例如人肾素基因在小鼠体内的特异性表达可能与该基因的5’端侧翼顺序有关。此外,转基因动物还可用于识别动物发育过程中的基因(包括内源基因)及其活动,也可测出与动物发育相关
遗传发育所开发出植物基因驱动工具
面对杂草对农业生产带来的威胁以及入侵植物导致的环境危机等挑战,对野生植物进行群体水平上的基因控制已成为具有潜力的策略。然而,植物基因组存在着一类自私的基因或遗传元件,使其以超越孟德尔定律的比例传递给后代,被称为基因驱动元件。受天然基因驱动元件的启发,开发人工基因驱动工具为改造野生植物群体提供了潜在的
水稻通过关键基因调控小穗耐高温发育
近日,中国农业科学院作物科学研究所万建民院士团队发现一个耐高温的关键基因,该基因编码精氨酸甲基转移酶,该转移酶通过甲基化茉莉酸信号抑制子来调节茉莉酸信号强度,进而维持水稻小穗在高温等恶劣环境下的正常发育。相关研究成果发表在《分子植物》(Molecular Plant)上。茉莉酸信号和精氨酸甲基化修饰
英国最新研究:大脑发育关键基因之谜解开
英国巴斯大学研究人员近日在《公共科学图书馆·遗传学》发表论文称,他们揭开了长链非编码RNA(lncRNA)子集基因与邻近基因相互作用的机制,这一机制可调节必需的神经细胞发育及功能。 lncRNA基因与其他基因不同,它不编码生命的基石蛋白质。但lncRNA在人类基因组中普遍存在,估计数量在180
猪克隆胚胎发育关键候选基因被找到
近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物基因工程与种质创新团队研究发现与猪体细胞克隆胚胎初次分裂时间相关的关键候选基因,为提高猪克隆胚胎的发育效率、解析体细胞克隆机制提供了理论基础。相关研究成果在线发表在《基因》上。 该团队研究员牟玉莲介绍,猪体细胞克隆技术是目前唯一可以通过体细胞遗传物质
光(电磁波)的多普勒效应计算公式介绍
光(电磁波)的多普勒效应计算公式分为以下三种:⑴纵向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线共线):f'=f [(c+v)/(c-v)]^(1/2)其中v为波源与接收器的相对速度。当波源与观察者接近时,v取正,称为“紫移”或“蓝移”;否则v取负,称为“红移”。⑵横向多普勒效应(即波源的速
蚜虫核基因EF1-alpha基因序列测定及系统发育分析
实验概要核基因含有更加丰富的遗传信息,生物的性状基本上是由核基因决定的,用适当的核基因研究昆虫的系统发育,结果更有可能真实地反映昆虫的进化历史。本研究采用DNA序列分析法,对三种蚜虫的核基因EF-1 alpha进行比较,通过系统发育树分析了它们的系统进化。这一结果结合三种蚜虫的mtDNA的C
奥科学家发现影响大脑发育的关键基因
奥地利维也纳分子病理学研究所13日发表报告称,该研究所科学家发现了影响人类大脑发育的一个关键基因,这种基因的突变会导致严重的大脑发育障碍。 报告称,目前全世界新生儿中患有病理性头小畸形的约占万分之一,由于大脑发育缺陷,患者的寿命通常不长。医学界认为,除酗酒、受到过量辐射以及孕期风疹等病
单细胞基因表达分析解密血液早期发育调控网络
近日,著名国际期刊nature biotechnology发表了英国科学家的一项最新研究成果,他们应用单细胞基因表达分析与计算方法描述了血液发育的转录调控网络。这项研究为分析器官发育的调控网络提供了一种可行的方法。 研究人员指出,重建调控器官发育的分子途经受限于缺少对胚胎祖细胞进行研究的方法,
研究揭示莲雾果实成熟发育最重要的调控基因
莲雾,又名水蓊果,属桃金娘科蒲桃属热带常绿乔木果树。广泛种植在我国广西、海南、广东、云南、台湾等地。莲雾果实口感脆嫩、味道清甜,水分充足热量低,富含膳食纤维,具有较高的营养价值。莲雾作为新兴的热带水果,因其栽培历史较短,分布较局限,以致相关的基础研究较落后。由于缺乏栽培莲雾基因组序列以及相关遗传研究
智障相关基因在轴突发育中功能被揭示
中科院上海生科院神经科学研究所熊志奇课题组在最新研究中,揭示了位于X染色体上的Opitz综合征相关蛋白Mid1在神经元轴突发育中的功能,为了解Opitz综合征的发病机理提供了线索。相关成果日前在线发表于美国《国家科学院院刊》。 在遗传因素引起的智力障碍中,相当一部分是由X染色体上的基因突变
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
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
Development:利用改进的CRISPR基因编辑平台研究人类发育
在一项新的研究中,来自英国韦尔科姆基金会桑格研究所和剑桥大学的研究人员构建出一种更加高效的和可控的CRISPR基因组编辑平台:sOPTiKO。他们描述了这种免费获得的单步骤系统如何在体内每个细胞和每个发育步骤中发挥作用。这种新方法将有助科学家们开展发育生物学、组织再生和癌症研究。相关研究结果发表
Nature:胚胎发育早期基因组的组装特征
最新研究表明,卵母细胞受精后立即会出现DNA活性和非活性区域的分化,该现象甚至在基因被激活之前就已经出现。该研究将有助于更好地了解单个受精卵母细胞发育成由许多不同细胞类型组成的完整生物体的机制。相关结果发表在Nature杂志上。受精卵最终会发育成一个完整的,由数万亿个具有多种功能的细胞组成的有机
成都生物所定位新的小麦穗发育调控基因
小麦(Triticum aestivum L.)是重要的粮食作物之一,随着世界人口增多、耕地面积减少以及气候变化,提升小麦产量是育种的重要目标。小麦穗主要由附着于穗轴两侧交替互生的小穗构成。小穗进一步分化成数目不定的小花,其中3-5朵小花能最终形成籽粒。因此,小麦穗型的发育与籽粒产量密切相关。挖
科学家首次揭示指纹与身体发育基因关联
“一斗穷、二斗富,三斗四斗卖豆腐……”俗语中,指纹上的“斗”(圆圈形纹路)和“簸箕”(非圆条纹)隐藏着智慧和富贵的密码,甚至决定着一个人的穷达。 复旦大学与中国科学院上海营养与健康研究所等科研团队的一项新研究表明,指纹虽无关“穷达”,但或许隐含着健康信号,皮肤纹路
研究揭示拟南芥孤儿基因调节花粉发育的分子机制
开花植物中,花粉的形成以及随后的花粉管生长和受精在植物的育性中具有关键作用。花粉的适当发育和成熟对种子植物的遗传多样性具有重要影响,对农业作物生产产生重要作用。植物中孤儿基因的出现可能是植物不断适应环境的进化结果,其功能可能促进植物的生存。近年来,拟南芥特异性孤儿基因Qua Quine Starch
我科学家首次在光波波段发现逆多普勒效应
隐形斗篷这一科幻技术未来将可能成为现实,宇宙大爆炸和中宇宙膨胀现象有可能得到颠覆性的解读。上海理工大学光学工程学科团队首次在负折射光子晶体中观察到了光波波段逆多普勒频移的物理现象,并在最新出版的《自然·光子学》上刊出该研究成果。这是世界上首次在光学领域证实多普勒效应的逆转,将在天文学、医学、微电
早期胚胎发育中的单胚胎细胞基因表达(二)
“We picked 42 genes to validate on the BioMark system,” Dr. Yao said. “We picked them to represent different functional categories.”“We used the F
罹患心脏病婴儿中神经发育障碍的基因起源
一项新的研究发现了众多的基因突变,它们可以解释为什么罹患先天性心脏病(CHD)的新生儿具有神经发育障碍的高风险。神经发育障碍(NDDs)会导致认知、运动、社交和语言功能障碍,在所有CHD孩子中有10%会出现NDDs,而严重CHD患儿有50%会有NDDs。查明在这两种疾病中都扮演某种角色的基因或能
利用转座子找到抑制癌症发育的新基因PTEN
英国桑格研究院的研究人员和他们的合作者们最近发现了帮助阻止前列腺癌、皮肤癌和乳腺癌发育的新基因。这些基因能够与众所周知的肿瘤抑制基因PTEN配合发挥作用,该研究还发现这些基因与人类前列腺肿瘤存在相关性。抑制癌症发育的新基因该研究揭示了一些参与癌症发育的新途径,这些基因有望成为治疗PTEN突变癌症的新
遗传发育所大豆多基因聚合育种研究取得重要进展
黄淮海流域是我国大豆的第二产区和夏大豆的最大产区,常年播种面积在3000多万亩,而平均单产不足130公斤/亩。除了单产低以外,该地区存在的另一主要问题是大豆病毒病危害严重,导致大豆产量下降和品质变劣。解决上述问题的有效途径是培育高产抗病大豆新品种在生产上推广应用。 中国科学院遗
Science:远古遗留抗感染基因是胚胎发育关键因子
根据NIH研究人员对小鼠的研究,一个名为ZFP568的蛋白调控重要的胎儿生长激素——胰岛素样生长因子2 (Igf2)。胰岛素样生长因子(IGF)信号转导通路控制母体供给和胎儿对营养物质的需求。胰岛素样生长因子2是哺乳动物中主要的胎儿生长激素。这是第一个研究证明因远古的感染所遗留下来沉默病毒基因,