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    今夏最熱門的基因組測序研究
      ，中國學者再立新功
    
        
    
            妙手生春
            2024-06-02 11:43:55
        
    

        
    
           
    今夏最熱門的基因組測序研究
    ，中國學者再立新功
    2016年09月15日訊 大千世界無奇不有，這都是進化的功勞
    。大航海時代
    ，科學家們揚帆遠航去探索大自然的神奇造化。如今
    ，科學家們正在測序技術的幫助下進一步揭示生命的奧秘
    。The scientist雜志對近期最熱門的一些基因組測序成果進行了盤點
    ，我國學者參與的兩項測序研究格外引人注目
    。
    種屬：虎鯨
    基因組：2.4 billion bp
    和人類一樣
    ，虎鯨也有自己的文化。這種文化就是虎鯨從自己社群學到的行為
    。有的虎鯨群體相互協(xié)作將魚趕到一起
    ，有的虎鯨群體更喜歡圍困海豹
    。為了明確這些行為的遺傳學影響
    ，研究人員對5個不同群體的50頭虎鯨進行基因組測序
    ，包括生活在北極和南極的虎鯨
    。相關論文發(fā)表在5月31日的Nature Communications雜志上。
    研究指出
    ，上述虎鯨群體來自二十五萬年前的共同祖先。雖然它們的地理分布相互重疊
    ，但卻在進化過程中各自獨立演化
    。這項研究還表明，文化不僅是虎鯨生活中的重要因素
    ，也推動了虎鯨的遺傳進化
    。
    種屬：巴西橡膠樹
    基因組：1.55?billion bp
    巴西橡膠樹（Hevea brasiliensis）生產(chǎn)豐富的乳膠（或稱天然橡膠），大戟科（Euphobiaceae）其他植物都沒有這樣的能力
    。6月24日Scientific Reports雜志發(fā)布了巴西橡膠樹的基因組序列，揭示了其橡膠生產(chǎn)能力的遺傳學基礎
    。
    研究人員將巴西橡膠樹的基因組序列與大戟科其他植物進行比較
    ，包括木薯和蓖麻籽。他們發(fā)現(xiàn)
    ，負責橡膠合成的基因家族在橡膠樹基因組中擴張了八倍多。鑒定涉及天然橡膠生成的基因
    ，可以幫助人們探索制造橡膠的新途徑
    。“我們希望通過改造橡膠合成通路提升橡膠的產(chǎn)量和質(zhì)量
    ，或者想辦法用微生物或綠藻生產(chǎn)橡膠
    ，”這項研究的共同作者Minami Matsui說。
    種屬：蔓花生
    基因組：1.05 billion bp
    花生過敏是世界上最常見的一種食物過敏
    ，在美國每千名兒童中就有八人對花生過敏
    。最近中外研究者對花生祖先（蔓花生）進行了全面的基因組分析，并將結(jié)果發(fā)表在六月十四日的美國國家科學院院刊PNAS雜志上
    。這篇文章的通訊作者包括山東省農(nóng)科院花生研究所的禹山林（Shanlin Yu）研究員和廣東省農(nóng)科院作物研究所的梁炫強（Xuanqiang Liang）研究員
    。
    花生是落花生和蔓花生雜交產(chǎn)生的，其四倍體基因組在2014年就已經(jīng)被測序
    。為了鑒定花生基因組中來自祖先的序列，研究人員決定分別破譯落花生和蔓花生的基因組
    。他們的初步結(jié)果于今年二月發(fā)表在Nature雜志上
    。（更多詳細信息參見：華大基因Nature Genetics發(fā)表基因組研究新成果）現(xiàn)在研究人員又測序了十個蔓花生新樣本，將基因組序列與其它引發(fā)過敏的堅果進行比較
    。研究顯示，蔓花生擁有21個過敏原基因
    ，其中有9個基因也存在于花生基因組中
    。
    種屬：滇金絲猴
    基因組：3.52 billion bp
    滇金絲猴生活在海拔很高的青藏高原上，是一種非常珍稀的靈長類動物
    。云南大學、中科院昆明動物研究所
    、中科院北京基因研究所等10多家研究機構(gòu)對滇金絲猴進行基因組測序
    ，鑒定了幫助這些動物在高海拔生存的基因。這項研究成果發(fā)表在7月11日的Nature Genetics雜志上
    ，文章通訊作者是云南大學的于黎（Li Yu）研究員、中科院昆明動物研究所的張亞平（Ya-Ping Zhang）院士
    、以及中科學北京基因組研究所的吳仲義（Chung-I Wu）院士
    。
    研究人員將滇金絲猴的基因組序列與生活在高海拔地區(qū)的川金絲猴和緬甸金絲猴、生活在低海拔地區(qū)的黔金絲猴和越南金絲猴進行比較
    。研究顯示，高海拔地區(qū)的金絲猴共享六個基因的堿基替代
    ，這些基因在肺功能
    、DNA修復和血管生成中起作用
    。此外
    ，滇金絲猴基因組中的DNA損傷應答基因發(fā)生了顯著擴展
    。
    與此同時，中科院動物研究所的李明（Ming Li）研究員和諾和致源的李瑞強（Ruigiang Li）博士也在《Molecular Biology and Evolution》雜志上發(fā)布了他們的滇金絲猴基因組研究結(jié)果
    。
    種屬：油橄欖
    基因組：1.38 billion bp
    橄欖樹是人類最早馴化的植物之一。如今地中海地區(qū)種植著一千多種橄欖樹
    ，這已經(jīng)成為當?shù)氐闹匾?jīng)濟資源
    。巴塞羅那的研究人員測序了一株油橄欖的基因組，發(fā)現(xiàn)這個品種與其它橄欖樹分開之后出現(xiàn)了基因組加倍
    。他們計劃對不同國家的橄欖樹進行基因組比較
    ，以便更好的理解橄欖樹對不同環(huán)境條件的適應
    。這樣的研究將對橄欖樹育種產(chǎn)生很大的幫助
    。
    種屬：鼯猴
    基因組：3.2 billion bp
    鼯猴是在東南亞森林中滑翔的小型哺乳動物。人們一直很難確定這些動物的分類
    ，因為它們擁有多種不同動物的特征
    。八月十日Science Advances雜志發(fā)表的一項研究解決了這個問題
    。研究指出，在進化樹上鼯猴應該排在靈長動物的旁邊
    。
    德克薩斯農(nóng)工大學的研究人員測序了一只雄性鼯猴的基因組
    ，并將其DNA序列與其它21種哺乳動物進行比較。他們的分析結(jié)果表明
    ，鼯猴其實是靈長動物的姐妹群。研究人員還對博物館中的鼯猴樣本進行了DNA分析
    ，發(fā)現(xiàn)鼯猴至少可以分為七個種系
    。鼯猴的棲息地正面臨著嚴重威脅，人們亟需修訂之前的保護措施
    。
    全球25個人種的64個人類基因組測序完成
    ， 有什么意義
    ？
    全基因組測序的意義是使人類從根本上認知疾病發(fā)生的原因，做到正確的治療疾病
    、盡早的預防疾病。全基因組測序的英文是Whole Genome Sequencing
    ，簡稱WGS
    ，目前默認指的是人類的全基因組測序。所謂全（Whole）
    ，指的就是?把物種細胞里面完整的基因組序列從第1個DNA開始一直到最后一個DNA，完完整整地檢測出來
    ，并排列好
    ，因此這個技術幾乎能夠鑒定出基因組上任何類型的突變。
    

    
每個人從受精卵開始就繼承了父母的DNA遺傳信息
    ，并且攜帶一生，不易改變
    。全基因組測序就是通過運用新一代高通量DNA測序儀
    ，進行10-20倍覆蓋率的個人全基因組測序，然后與人類基因組精確圖譜比較
      ，得到完整的個人全基因組序列，破譯個人全部的遺傳信息的過程
      。全基因組測序覆蓋面廣
      ，能檢測個體基因組中的全部遺傳信息；準確性高
      ，其準確率可高達99.99%
      。全基因組測序揭示了人類生
      、老
      、病、死的奧秘
      ，使人類從根本上認知疾病發(fā)生的原因
      ，做到正確的治療疾病、盡早的預防疾病
    。
    

    
基因診斷、基因治療和基于基因組知識的治療
    、基于基因組信息的疾病預防
    、疾病易感基因的識別
    、風險人群生活方式、環(huán)境因子的干預
    。人類疾病相關的基因是人類基因組中結(jié)構(gòu)和功能完整性至關重要的信息。對于單基因病
    ，采用“定位克隆”和“定位候選克隆”的全新思路
    ，導致了亨廷頓舞蹈病、遺傳性結(jié)腸癌和乳腺癌等一大批單基因遺傳病致病基因的發(fā)現(xiàn)
    ，
    

    
為這些疾病的基因診斷和基因治療奠定了基礎。對于心血管疾病
    、腫瘤
    、糖尿病、神經(jīng)精神類疾?div   id="jpandex"   class="focus-wrap mb20 cf">。ɡ夏晷园V呆、精神分裂癥）
    、自身免疫性疾病等多基因疾病是目前疾病基因研究的重點
    。 對于全人類來說，全基因組測序的價值是極大的
    ，它的信息包含了所有基因和生命特征之間的內(nèi)在關聯(lián)性
    ，當然也意味著更大的數(shù)據(jù)解讀和更高的技術挑戰(zhàn)
      。
    
中國是世界上人口最多的國家
      ，有56 個民族和極為豐富的病種資源，并且由于長期的社會封閉
      ，在一些地區(qū)形成了極為難得的族群和遺傳隔離群，一些多世代
      、多個體的大家系具有典型的遺傳性狀，這些都是克隆相關基因的寶貴材料
      。但是
      ，由于我國的基因測序研究工作起步較晚、底子薄
      、資金投入不足，
    
缺乏一支穩(wěn)定的
      、高素質(zhì)的青年生力軍
      ， 我國基因研究工作與國外近年來的驚人發(fā)展速度相比
      ，差距還很大，并且有進一步加大的危險
      。如果我們在這場基因爭奪戰(zhàn)中不能堅守住自己的陣地，那么在21 世紀的競爭中我們又將處于被動地位：我們不能自由地應用基因診斷和基因治療的權(quán)力
      ，我們不能自由地進行生物藥物的生產(chǎn)和開發(fā)
      ，我們亦不能自由地推動其他基因相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
    世界首個茶樹基因組測序研究是何時開始的？
    根據(jù)報道
      ，2017年3月初中中國科學院昆明植物研究所3名中科院院士吳征鎰
    、周俊、孫漢董的大力推動下
    ，一個在世界生物學界和推動普洱茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展上均具有重大意義和經(jīng)濟價值的科研創(chuàng)新項目世界上第一個茶樹基因組測序計劃已在昆明正式啟動。
    

    
據(jù)介紹
    ，首創(chuàng)開展的對云南大葉茶的全基因組測序
    ，是繼人類開展人類基因組測序計劃、水稻基因組測序計劃
    、血吸蟲基因組測序計劃
    、家蠶基因組測序計劃
    、黃爪基因組測序計劃
    、大熊貓基因組測序計劃等大規(guī)模全基因組測序計劃項目之后，由我國科學家獨立啟動的一項首次對樹木開展的全基因組測序
    。同時也是迄今為止世界上首次最大的一次樹木基因組測序項目
    。
    

    
在位于云南昆明的中科院昆明植物研究所進行茶樹基因組的重大科研測序
    ，是依托國家重大科學工程中國西南野生生物物種種質(zhì)資源庫
    、中國科學院超算中心西南分中心的硬件設施，依托在此積累和造就起來的一批世界生物學界一流的科學家團隊為支撐而開展進行的
    。該項測序
    ，預計在今年6月即可完成對云南大葉茶基因組的主體測序
    ，在2011年3月內(nèi)獲得基因組草圖
    ，在明年年底完成精細圖譜的繪制。
    

    
此項測序成功完成后
    ，還將對云南省極為豐富和獨有的木本油料資源的產(chǎn)業(yè)開發(fā)
    、山茶花產(chǎn)業(yè)的培育帶來具有革命性的變革與推進。
    

          
    本文地址:http://www.mcys1996.com/jiankang/298603.html.
    
          
    
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                        2023-08-13
                    
    
                
    
                
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