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2017年第4期(发布时间: Apr 26, 2017 发布者:赵华)  下载: 2017年第4期.doc       全选  导出
1   2017-04-19 18:08:29.43 合成生物学基因组重编程 (点击量:13)

从数字化DNA序列到预测生物功能是合成生物学的主要原理。基因工程工具能够设计并重写DNA序列。用于基因编辑的新的可编程工具的发展也引发了合成生物学的进步。这些工具,如CRISPR-Cas9系统,使RNA引导生物设计并完成基因系统的合成。这些新的定向进化方法通过基因重组而产生新的有机物,包括通过新的生物表型技术重组有机物,如噬菌体抗性和增加遗传稳定性。先进的DNA合成和组装方法也使得全合成生物的构建成为可能。亚利桑那州国立大学的Kylie Standage Beier最近综述了可编程基因工程工具的最新进展,以及它们对合成生物学的影响。详情请阅读化学科学与工程前沿方面的文章。

2   2017-04-24 09:37:06.11 国际研究小组发现玉米致命性坏死病抗病基因 (点击量:6)

一个国际研究小组发现了对抗甘蔗花叶病毒的基因。这种病毒和玉米褪绿斑点病毒共同引起玉米致命性坏死病,这种状况导致东非地区玉米总产量下降。甘蔗花叶病病毒及其密切相关的马铃薯Y病毒威胁着亚洲、非洲、欧洲和美洲地区的玉米作物,也感染着甘蔗、高粱等农作物。

研究发现了一种基因叫scmv1,当其快速表达时可以帮助玉米抵抗病毒。该病毒劫持了与植物光合作用及其传播有关的蛋白质。scmv1与光合作用蛋白相结合一起抵抗病毒。如果该基因以很高的速度表达,它可以阻止疾病传播。

“我们希望我们的研究可以应用于这些病毒泛滥的国家,并有助于控制这些病毒。最后,我们要解决农民们的实际问题,”该项研究的合作者之一爱荷华州立大学农学教授Thomas Lubberstedt这样总结。欲了解更多,请阅读爱荷华州立大学新闻服务频道刊登的文章。

3   2017-04-26 10:27:12.163 植物如何分辨敌友 (点击量:3)

东京大学的研究人员说,植物的免疫系统可以识别RNA是否是一个入侵者,而不是基于RNA终端是否有螺纹串珠状结构。他们的发现为25年来为什么RNAs属于植物逃避其自身防卫的机制提供了答案,为未来生物技术改进作物品种铺平了道路。

我们的免疫系统通过对抗病毒和其他外来物质来保护我们免受疾病和感染。植物也有一种机制,抵御侵略者,称为转录后基因沉默,通过自身与外来的区别从而攻击外来RNA,但不反对源于植物自身的RNAs。

“以前的研究已经表明,在RNA末端腺苷核苷酸长链,称为多聚(A)尾,和/或在RNA的起始端一个独特的结构,该结构封顶,可以标志决定是否触发免疫系统的植物,直到现在才能够提供确切的证据。”东京大学子细胞生物学研究所的助理教授Hiro oki Iwakawa作了此番解释。

“经典生化技术是我们实验室的强项之一。有了这项技术,我们可以复制试管中的生物生长过程,并识别和描述所涉及的分子。这正是我们所做的。”同样来自东京大学分子细胞生物学研究所的Yukihide Tomari教授说如是说。

Tomari和实验室成员iwakawa博士和他的学生Kyungmin Baeg研制了一种依赖RNA的RNA聚合酶6(RDR6)蛋白,启动防御机制的一个关键酶,从拟南芥一个小的开花植物,观察与外部RNA 混合时RDR6的反应。

研究小组发现,如果RNAs在其末端含有多聚(A)尾,免疫系统不认为RNA是入侵者,而RNAs缺乏尾巴被认为是外来的,从而触发防御反应。

4   2017-04-24 10:10:47.78 英生物银行启动大规模基因测序计划 (点击量:2)

科技日报报道,英国生物银行日前宣布,它将与葛兰素史克制药公司(GSK)和美国再生元制药公司(RGC)合作,对该银行拥有的50万名志愿参与者样本进行基因测序;首批5万个样本的基因测序将于今年年底完成。

基因证据能够提供各种基因和疾病之间的清晰联系,因而近年来为科学发现和药物开发带来了革命性变化。目前进入临床试验阶段的各种潜在药物,90%都不能够证实其必需的效率和安全性,因而未能进入患者使用阶段,失败原因大多在于未能完全理解药物生物靶区和人类疾病之间的联系。而通过对比研究发现,利用人类基因证据,能大大提高药物开发的成功率。

英国生物银行拥有世界上最为丰富的健康资源。十多年来,英国政府和慈善药物研究基金已对其投资了2亿英镑,采集了50万名志愿者信息和样品,且保证并不能利用提供给研究人员的数据来确定这些人的身份。此次合作的初始资金由RGC和GSK共同投入,计划在2017年年底之前对首批5万个样品进行基因测序。预计未来完成全部50万名志愿者样本的测序将耗资1.5亿英镑,历时3年—5年。GSK和RGC对所产生的基因测序数据拥有9个月的排他期使用权,之后这些数据将被归入英国生物银行数据库,最终将对更多科学家和科技组织开放;所有的研究发现同样也将提交给同行审议的期刊发表。

5   2017-04-24 11:08:35.867 大豆动态发育株高的全基因组关联研究 (点击量:2)

株高(PH)是影响作物产量和品质的重要农艺性状。在这项研究中,收集的192个大豆自然资源以及1536个单核苷酸多态性(SNP)制造者被用于确定与pH值相关的基因组区域。不同区间的PH值体现出了很大的基因差异。三个表型指标(pH测量值的六个阶段,条件pH值,和pH值的相对生长速率)被用来确定大豆pH值的发展状态。六种方法用于尽量减少关联映射中的假阳性,最终本研究中使用了广义线性模型的主成分分析法。三个单核苷酸多态性barc-040651-07807,barc-030433-06867,和barc-042475-08274与植物的后期生长过程中PH值呈现显著相关,以及两个单核苷酸多态性barc-038795-07333和barc-013749-01246与植物早期生长的pH值相关。

6   2017-04-26 10:21:39.71 植物基因工程中的病毒载体 (点击量:3)

基因工程(GE)的最新发展已经能够精确地改变植物细胞中的DNA序列,并使植物具有既定的特性。对植物细胞而言,基因打靶效率取决于序列特异性核酸酶和修复模板的传递方法。通常情况下利用农杆菌介导的转化或粒子轰击,这两者在转化所处理的组织中的一部分细胞时是卓有成效的。在植物的替代方法上,把核酸酶的编码以及修复模板稳定地整合到植物基因中既耗时、又昂贵且需要额外的规则。如果基因工程(GE)成为常规,尤其是在那些难以转化的重要的经济作物上加以应用的话,更有效的GE试剂输送方法显然是十分必要的。最近,基于载体的病毒的自主复制已被证明是在植物中输送基因工程(GE)试剂的有效手段。在典型植物(烟草)和农作物(马铃薯、番茄、水稻和小麦)中,DNA病毒(豆黄矮病、小麦矮缩病毒和白菜卷叶病毒)和RNA病毒(烟草花叶病毒)的基因打靶效率很高,这一点已经得到证实。在这里,我们将讨论植物基因工程中运用病毒载体的最新进展、当前的局限性和未来的发展方向。