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在12月20日Science杂志上，公布了两项中国学者参与的最新研究发现：无油樟基因组计划，以及CRL4蛋白质复合体对维持卵子活性的重要作用。
生物通报道：在12月20日Science杂志上，公布了两项中国学者参与的最新研究发现：无油樟基因组计划，以及CRL4蛋白质复合体对维持卵子活性的重要作用。
在第一篇文章中，研究人员报道了代表最古老开花植物世系：一种有着乳白色花的小灌木的单一物种的基因组序列，这让人们对开花植物是如何演化的提供了关键性的见解。
这项由美国、中国等国科研人员组成的“无油樟基因组计划”研究计划成功绘制出无油樟的完整基因组图谱，首次解释了被子植物在基因上与其他植物的区别，这或许可以解开“恼人”的被子植物起源之谜。
无油樟一直让科学家们着迷：它自成一目、一科、一属，只发现生长在南太平洋新喀里多尼亚的主岛，是已知被子植物中最早分化出来的一支。研究人员认为，正如了解极为原始的哺乳动物——鸭嘴兽的基因组，可帮助专家了解广大哺乳动物的进化初始过程一样，掌握无油樟的基因组可帮助科研人员了解众多被子植物的演变过程。
研究人员指出，通过分析无油樟的基因组，可为约2亿年前“基因倍增事件”提供证据。这一事件为基因赋予了更多的进化可能性，有助于植物形成开花器官，从而驱动被子植物发展。
研究人员将无油樟的基因组与其他植物进行比较后发现，无油樟的基因组“倍增”现象早于其他被子植物。在与开花有关的无油樟基因中，有四分之一是裸子植物不具备的，另外四分之三源自裸子植物和被子植物的共同祖先。这项研究还为“花朵的香味”、“结构复杂的种子”等被子植物其他特征的出现提供了进化线索。
有趣的是，科研人员发现无油樟线粒体基因组庞大，拥有约390万个碱基对，包含大量外源线粒体DNA，其中至少包含4个完整的来自绿藻和苔藓的线粒体基因组。
这意味着其他物种的DNA通过“水平基因转移”进入无油樟体内，融合为一个巨大的线粒体基因组。研究人员认为，上述绿藻和苔藓在数百万年前可能生活在与无油樟密切相关的地方，后来这些植物由于某些原因发生破损，导致其线粒体基因组奇妙地融合在一起。
另外一项研究中，研究人员利用基因敲除技术，阻止了小鼠卵子中CRL4蛋白质复合体的生成。结果显示，虽然这些小鼠表面上看起来非常健康，却完全失去了生育能力。它们的卵母细胞在出生之后很快就凋亡了，并出现了与人类卵巢早衰相类似的症状。这些卵子即使受精以后，也不能发育成正常胚胎，导致了早期流产。
实验结果表明 ，CRL4蛋白质复合体不但能维持卵子的存活，也是受精以后早期胚胎的发育所必需的。经过进一步的生化研究，研究人员还发现了CRL4蛋白质复合体是如何发挥效用的：它能调节卵子中一个催化DNA去甲基化的酶TET，从而保证受精以后胚胎基因组的正确重编程。
此外在同期Science杂志上，来自西北工业大学等处的研究人员还取得了化学研究领域的一项重要成果：发现了普通食盐的新组成形式。（生物通：万纹）
原文摘要：
The Amborella Genome and the Evolution of Flowering Plants
Amborella trichopoda is strongly supported as the single living species of the sister lineage to all other extant flowering plants, providing a unique reference for inferring the genome content and structure of the most recent common ancestor (MRCA) of living angiosperms. Sequencing the Amborella genome, we identified an ancient genome duplication predating angiosperm diversification, without evidence of subsequent, lineage-specific genome duplications. Comparisons between Amborella and other angiosperms facilitated reconstruction of the ancestral angiosperm gene content and gene order in the MRCA of core eudicots. We identify new gene families, gene duplications, and floral protein-protein interactions that first appeared in the ancestral angiosperm. Transposable elements in Amborella are ancient and highly divergent, with no recent transposon radiations. Population genomic analysis across Amborella’s native range in New Caledonia reveals a recent genetic bottleneck and geographic structure with conservation implications.
CRL4 Complex Regulates Mammalian Oocyte Survival and Reprogramming by Activation of TET Proteins
The duration of a woman’s reproductive period is determined by the size and persistence of a dormant oocyte pool. Specific oocyte genes are essential for follicle maintenance and female fertility. The mechanisms that regulate the expression of these genes are poorly understood. We found that a cullin-ring finger ligase-4 (CRL4) complex was crucial in this process. Oocyte-specific deletion of the CRL4 linker protein DDB1 or its substrate adaptor VPRBP (also known as DCAF1) caused rapid oocyte loss, premature ovarian insufficiency, and silencing of fertility maintaining genes. CRL4VPRBP activates the TET methylcytosine dioxygenases, which are involved in female germ cell development and zygote genome reprogramming. Hence, CRL4VPRBP ubiquitin ligase is a guardian of female reproductive life in germ cells and a maternal reprogramming factor after fertilization.
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