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近期Nature,《细菌学》等多个期刊公布了最新的基因组测序结果,其中包括高粱基因组,炭疽基因组等。
生物通报道:近期Nature,《细菌学》等多个期刊公布了最新的基因组测序结果,其中包括高粱基因组,炭疽基因组等。
来自美国能源部联合基因组研究所等机构的研究人员利用全基因组鸟枪测序法完成了对高粱基因组的测序。结果显示,高粱基因组大约有3万个基因,有7.3亿个核苷酸,比大米约多75%。科学家以及工业界人士认为,高粱基因组测序的完成将促进该作物的改良,并有助于完成其他相关植物的测序工作。
美国能源部生物和环境研究中心副主任安娜·帕尔米萨诺说,这项研究是发展低成本、非粮食生物燃料的重要一步。美国孟德尔生物技术公司总裁尼尔·格特森则认为,这项成果将对生物燃料和可再生能源产业产生重要影响。
由于耐寒且生产生物燃料的效率高,高粱目前是美国仅次于玉米的第二大生物燃料作物。此外,随着利用植物纤维生产乙醇的技术日趋成熟,高粱生长迅速的特点更让其成为理想的生物燃料来源。
炭疽基因组由乔治亚理工学院的研究人员完成,他们表示,细菌的基因组测序已是相当普通的事情,但要更深层次地定义其转录是一件非常艰巨的任务。使用传统方法,转录的结构和丰度实际上只能一次一个基因地加以确定,即使是最为广泛研究的物种,要对其进行完整意义上的转录也是遥不可及之事。RNA测序方法使科学家们得以克服传统方法的局限,以非常详细的方式观察B型炭疽基因组的5000多个基因中的每一个基因的表达和调控。
RNA测序方法通过使用一种称为高通测序的技术来实施,可同时对数百万个信使RNA进行测序。虽然这种方法在2008年曾被用来定义一些真核有机体的转录,但其难以适用于细菌,因为细菌信使RNA具有不同的结构,且不易和细胞中的其他RNA相分离。
RNA测序本质上只是一种高通量的计数技术,它提供了一种方法来决定细胞中的转录有多丰富。该方法在测量基因表达时要比传统的微阵列方法具有高得多的灵敏度。将一个细菌基因组中每个基因的结构和丰度信息相结合,研究人员就可以采取更为合理的方法来完成抗生素发现和微生物工程设计这样的工作。
除此之外,加州大学的研究人员发表了非洲裔美国人和欧洲人的基因组信息对比文章,文章首次构建了非洲裔美国人的DNA序列拷贝数目变异copy number variant(CNV)图谱。
拷贝数目变异也称拷贝数目多态(copy-number polymorphism,CNP)是一种大小介于1kb至3Mb的DNA片段的变异,在人类基因组中广泛分布,其覆盖的核苷酸总数大大超过单核苷酸多态性fsingle nucle otidepolymorphisms,SNPs)的总数,极大地丰富了基因组遗传变异的多样性。CNV对于物种特异的基因组构成、物种的演化和系统发育以及基因组某些特定区域基因的表达和调控可能具有非常重要的生物学意义。
该文章作者加州大学Jorge Oksenberg的神经科学实验室博士后Joseph McElroy称,这一研究结果对非洲裔美国人多发性硬化症病的研究具有指导意义。Joseph还表示,以前对于CNV的研究都集中在白人身上,现在从整个基因组上分析非洲裔美国人的CNV对非洲裔美国人具有重要的意义。
研究小组选取385名健康非洲裔美国人和435名健康白人(欧洲血统或是北美血统)来进行研究,经过对比,研究者发现白人组有1972个CNVs,黑人有1362个CNVs具有显著的差异。白人17号染色体重复拷贝数尤其多,黑人15号染色体重复拷贝数也比较多。研究者称,这些结果对某些疾病的研究具有重大的意义,比如说,类风湿性关节炎,糖尿病和Crohn氏疾病。
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