中外學(xué)者發(fā)布里程碑測序成果

2016年08月21日訊 最近，包括中國學(xué)者在內(nèi)的一個(gè)國際研究小組，對(duì)煙草天蛾的基因組序列進(jìn)行了測序，這種毛蟲在許多實(shí)驗(yàn)室被用于昆蟲生物學(xué)研究。

康奈爾大學(xué)Boyce Thompson研究所的Gary Blissard教授，和堪薩斯州立大學(xué)的Michael Kanost教授，啟動(dòng)了這項(xiàng)研究，并且是這個(gè)大的國際項(xiàng)目的共同資深作者，該項(xiàng)目包括來自50家研究機(jī)構(gòu)和11個(gè)國家的114名研究人員。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、西南大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、東華大學(xué)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)和中科院動(dòng)物研究所也是共同參與單位。

研究人員將這項(xiàng)研究結(jié)果，以“Multifaceted biological insights from a draft genome sequence of the tobacco hornworm moth, Manduca sexta”為題發(fā)表在《Insect Biochemistry and Molecular Biology》雜志?？茖W(xué)家們已經(jīng)通過國家農(nóng)業(yè)圖書館和美國國家生物技術(shù)信息中心（NCBI）向公眾提供這些基因組序列。

Blissard說：“該項(xiàng)目的完成，標(biāo)志著在昆蟲生物化學(xué)和分子生物學(xué)研究的一個(gè)重要里程碑，因?yàn)闊煵萏於晔且环N重要的模式昆蟲：幾十年來它的生理學(xué)和生化已經(jīng)得以深入研究?！?/p>

Kanost說：“這個(gè)項(xiàng)目是世界各地科學(xué)家多年來的合作研究。我們想向科學(xué)家們提供這些有價(jià)值的數(shù)據(jù)，我們的希望是，這一測序的基因組將激勵(lì)昆蟲的分子生物學(xué)新研究。”

煙草天蛾（Manduca sexta），發(fā)展成為卡羅來納州獅身人面像蛾（Carolina sphinx moth）。Manduca這個(gè)名字來自拉丁詞glutton（貪吃），因?yàn)檫@些毛毛蟲吃的很多。煙草天蛾自然發(fā)生在北美洲、中美洲和南美洲，是園丁眾所周知的一種害蟲：它吃番茄植物的葉子，在辣椒、茄子、馬鈴薯植株上也可以發(fā)現(xiàn)它們的蹤跡。來自這一植物家族的作物和雜草，包括煙草，可產(chǎn)生一些化學(xué)物質(zhì)如尼古丁，阻止大多數(shù)昆蟲的蠶食，但不能阻止天蛾，這使得煙草天蛾的生理學(xué)引起了科學(xué)家的極大興趣。

基因組測序，可以提高昆蟲分子生物學(xué)、生理學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)研究，也可能有助于未來開發(fā)新的害蟲管理方法。煙草天蛾是一種很好的模式物種，由于其體型較大--可以達(dá)到4英寸長，從而使科學(xué)家很容易收集它們的組織樣本。

Kanost研究煙草天蛾已經(jīng)有幾十年的時(shí)間，他和Blissard在2009年決定啟動(dòng)這一合作項(xiàng)目，測定煙草天蛾的基因組序列。通過合作，該研究團(tuán)隊(duì)測定了不同發(fā)育階段編碼昆蟲基因以及RNA的DNA，以確定不同的基因何時(shí)表達(dá)，以及在哪些組織和器官內(nèi)表達(dá)。

Kanost和堪薩斯州立大學(xué)的研究小組，制備并純化了煙草天蛾的DNA，將樣本送至貝勒醫(yī)學(xué)院人類基因組測序中心，進(jìn)行基因組測序。Blissard在Boyce Thompson研究所的研究團(tuán)隊(duì)，從各種各樣的組織以及特定發(fā)育階段的卵、幼蟲、蛹和成蟲中，分離出了RNA。該國際研究小組使用一種通用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這樣，世界各地的研究人員就可以根據(jù)他們的專業(yè)領(lǐng)域?qū)蛐蛄羞M(jìn)行分析。

Blissard研究病毒與寄主之間的相互作用。他和他的同事檢查了液泡蛋白分選（VPS）基因。這些基因編碼的蛋白質(zhì)，在整個(gè)健康的細(xì)胞內(nèi)參與運(yùn)輸被稱為囊泡的小容器，但這些蛋白質(zhì)往往被病毒劫持，以移動(dòng)病毒通過細(xì)胞。

Blissard說：“這個(gè)項(xiàng)目的獨(dú)特之處在于，在這么多基因家族的深入研究中，有許多不同的研究團(tuán)隊(duì)，這是一種非常豐富的資源，不僅將可以幫助研究昆蟲的科學(xué)家，而且對(duì)研究其他生物和病原體及疾病的科學(xué)家有幫助?！?/p>

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