《自然遺傳學》

英國和美國兩個科研小組分別在新一期《自然遺傳學》雜誌上宣布,他們發現了導致睪丸癌的基因變異。這是醫學界第一次找到睪丸癌的遺傳致病因素。2009年11月1日,著名的《自然遺傳學》(Nature Genetics)雜誌線上發表了世界第一個蔬菜作物的基因組測序和分析的重要論文。

基本信息

概述

《自然遺傳學》《自然遺傳學》——黃瓜基因組計畫

2009年11月1日,著名的《自然遺傳學》(Nature Genetics)雜誌線上發表了世界第一個蔬菜作物的基因組測序和分析的重要論文。這是由我國科學家發起和主導的國際黃瓜基因組計畫第一階段所取得的重大成果,對黃瓜和其它瓜類作物的遺傳改良、基礎生物學研究、以及對植物維管束系統的功能和進化研究將發揮重要的推動作用。

《自然遺傳學》是《自然》系列雜誌之一,發表國際遺傳學研究的最新發現和重大成果,2008年影響因子為30(Nature為31,Science為28)。黃瓜基因組論文是該雜誌至今為止發表的為數不多的植物學論文之一。

黃瓜基因組計畫

國際黃瓜基因組計畫是由中國農業科學院蔬菜花卉研究所於2007年初發起並組織,由深圳華大基因研究院承擔基因組測序和組裝等技術工作。參與單位包括中國農大、北京師大、美國康乃爾大學、威斯康星大學和加州大學戴維斯分校、荷蘭瓦赫寧根大學以及澳大利亞多態性晶片技術中心。這是由我國發起的第一個多邊合作的大型植物基因組計畫,也為我國如何作為崛起中的大國如何發起和領導重大國際合作項目提供很好的範例。

園藝產業中國農業的支柱產業,總產值超過9000億元,吸納了約1.5億農村勞動力。但是,我國的園藝作物基礎研究薄弱,缺乏培育優良品種所需的基因組學知識基礎和分子育種工具。為了加強園藝基礎研究,推動園藝產業從數量擴張型到質量提高型的轉變,2007年國中國農科院蔬菜花卉所毅然決定自籌1200萬元,發起國際黃瓜基因組計畫。此計畫得到了農業部的高度重視,“948”項目連續3年支持該項目的實施。科技部、財政部、國家自然科學基金委也提供了經費和條件支持。此外,深圳市政府和企業家生態學會也對深圳華大提供了條件支持。

黃瓜基因技術

黃瓜基因組共有約3.5億個鹼基對。項目採用了新一代測序技術,自主開發了一套全新的序列拼接軟體,成功地以較低的成本繪製了黃瓜基因組的精細圖。這一套測序策略已經成為了其它植物基因組測序的模式。

在黃瓜基因組中共發現了26,682個基因。項目創建了包含1800個分子標記的高密度遺傳圖譜,把基因組的20000多個基因定位在染色體上,這給重要經濟性狀基因的克隆帶來了極大的便利。目前已經發現了與黃瓜產量、品質、抗病性等重要農藝性狀相關的候選基因300多個,已經克隆了與產量相關的性別決定基因(和上海交大合作)、苦味基因和抗黑星病基因,為這些重要性狀的分子育種提供了快捷準確的工具。

研究表明

黃瓜有7條染色體,而甜瓜有12條染色體。本研究表明:黃瓜7條染色體中的5條是由甜瓜的12條染色體中的10條兩兩融合而成的,這一發現解決了葫蘆科染色體進化上一個多年未解的難題。在基因區域,黃瓜和甜瓜有95%的相似性,和西瓜也有超過90%的相似性。我國瓜類作物的栽培面積在4000萬畝以上,黃瓜的基因組序列將推動所有瓜類作物的生物學研究和遺傳育種。

植物的維管束系統相當與人體的血管,是植物營養運輸和長距離信號傳導的主要通道。黃瓜是維管束研究的模式系統。黃瓜基因組研究首次揭示了800個與維管束功能相關的基因,並且發現它們所在的基因家族在低等植物向高等植物進化的過程中得到了擴增。

在基因組測序完成的基礎上,國際黃瓜基因組計畫進入下一個階段,將系統地研究黃瓜種質資源的遺傳多樣性和黃瓜基因表達及調控的特性,將克隆主要的經濟性狀基因,開發廉價快捷的分子育種工具,推動基因組的研究成果直接套用到優良新品種的培育上。

科學家發現三基因 消炎藥或能防老年痴呆

老性痴呆患者老性痴呆患者

這項研究成果發表在最新出版的《自然遺傳學》雜誌上。目前,研究人員正在根據新發現研製相對應的藥物。

早老性痴呆患者有關

一項由英國科學家領銜的研究是早老性痴呆症研究領域規模最大的之一,共聚集了80多位科學家。他們收集了來自8個國家和地區的1.6萬名參與者的基因,其中6000人患有早老性痴呆症。經過比對後,科學家鎖定了CLU和PICALM基因,認為這兩個基因一旦發生變異,可能增加人體患早老性痴呆症的風險。法國一個較小的研究小組日前也發現了另一個基因CR1。研究人員稱,這3個基因與目前1/5早老性痴呆症患者的發病有關。
據悉,他們的研究成果將給英國40萬老年痴呆症患者和他們的家人的生活帶來革命性的變化。據科學家估計,未來20年內,英國將有100萬人患上老年痴呆症,而到2051年,這一數字將上升到170萬人。

有望發現更多相關基因

這是自1993年以來,科學家首次發現與早老性痴呆症有關的基因。過去,科學家唯一找到的和一般老年痴呆症有關的基因APOE4一直是這方面研究的焦點。
這項研究成果發表在最新出版的《自然遺傳學》雜誌上。它將促使科學家重新審視現在的有關早老性痴呆症病因的理論。
英國著名慈善組織——老年痴呆症研究機構的麗貝卡·伍德說:“這些新發現對老年痴呆症的研究來說是重大的進步,可能激發更多新的想法和研究項目。”
科學家們還表示,這項研究還帶來更多的希望,更大規模的研究可能發現更多和早老性痴呆症相關的基因。

消炎藥可能有助防治效果

英法科學家都沒有確定這三個基因究竟是如何增加早老性痴呆症發病率的,因為在正常情況下,它們對腦部具有保護作用。
該研究小組還進一步肯定了腦部炎症會引發早老性痴呆症的可能性。這說明,目前人們使用的消炎藥,包括阿司匹林和布洛芬,都可以幫助預防,甚至治療早老性痴呆症
研究顯示,CLU和CR1一旦發生變異,可能造成大腦中的乙型澱粉樣蛋白大量積累,對腦組織造成損害,而PICALM則與記憶的形成有關。更重要的是,健康的CLU基因有助於抑制腦部炎症,而阿司匹林和布洛芬也能治療炎症。因此,科學家推測,一天一片消炎藥可能有助於防止早老性痴呆症的發生。
已有的研究發現,定期服用阿司匹林和其他非類固醇抗炎藥的人患上早老性痴呆症的風險較低。但科學家也認為,腦部炎症只是老年痴呆症的一個症狀,而不一定是病因。
英國研究小組領導人、來自卡迪夫大學的朱莉·威廉士教授說:“或許,我們發現的變異不僅可能使這些基因失去保護大腦的功能,甚至可能成為大腦的攻擊者。我們的研究可能啟發治療老年痴呆症的新研究方向。目前,製藥公司已經開始了對應的藥物研製方案,我們也希望自己的研究能儘快進入臨床實驗。”
新藥物的研製至少要幾年,而要套用於臨床可能需要更長的時間。不過,如果能證明針對其他病症的現有藥物在治療早老性痴呆症方面有效果,那么整個過程將被大大縮短。

英國和美國兩個科研小組分別在新一期《自然遺傳學》雜誌上宣布,他們發現了導致睪丸癌的基因變異。這是醫學界第一次找到睪丸癌的遺傳致病因素。

科學家首次發現與睪丸癌有關基因

英國和美國兩個科研小組分別在新一期《自然遺傳學》雜誌上宣布,他們發現了導致睪丸癌的基因變異。這是醫學界第一次找到睪丸癌的遺傳致病因素。

英國癌症研究所科研小組報告說,他們比較了730名睪丸癌患者和健康男性的基因組信息,發現分別位於5號、6號和12號染色體內的3個基因,無論哪一個發生變異,人患睪丸癌的風險都會顯著增加。如果3個基因均變異,那么患睪丸癌的風險會高達健康男性的4倍。
美國賓夕法尼亞大學醫學院科研小組發現的是其中的兩個基因變異。兩個研究小組在《自然遺傳學》上介紹說,他們將繼續進行“基因搜查”,尋找與睪丸癌有關的更多的基因變異。
睪丸癌是中青年男性最常見的癌症之一,大多數都可以治癒。英美科學家的研究成果將有助於開發針對睪丸癌的更好的治療方法。此外,藉助基因診斷,醫學研究人員將來有望早期篩查出睪丸癌患病風險高的人,大大提高早期診斷和預防的效率。

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