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在最新公布的Nature Communications杂志上,来自中科院上海生命科学研究院,以及化学研究所,解放军总医院附属第一医院的研究人员分别发表了关于双峰驼全基因组序列图谱,以及新型荧光共振能量转移技术的重要成果。
生物通报道:在最新公布的Nature Communications杂志上,来自中科院上海生命科学研究院,以及化学研究所,解放军总医院附属第一医院的研究人员分别发表了关于双峰驼全基因组序列图谱,以及新型荧光共振能量转移技术的重要成果。
在第一篇文章中,研究人员报道了世界首例双峰驼全基因组序列图谱绘制和破译工作,Nature杂志官方网站也在同日发表评论,指出该工作“正解开保证骆驼在严酷环境下生存的基因魔方”。
这项研究同时对一个八岁的野生雄性双峰驼及一个六岁的阿拉善双峰驼进行全基因组序列测定和系统分析。基因图谱分析显示,双峰驼全基因组大小为2.38 Gb, 共编码20,821基因;系统发育分析显示在已完成基因组测序的物种中,双峰驼同牛遗传关系最近,并在5500–6000万年前有最近的共同祖先。
研究人员还发现同时能量存储和自我保护相关代谢通路中的基因处于加速进化状态,特别胰岛素通路相关基因的适应性进化可以解释骆驼高胰岛素抗性;野骆驼和家骆驼的比较显示,许多嗅觉受体在家骆驼中的杂和率显著较低,表明驯养与嗅觉有很大关系,此外课题组同时解析了双峰驼解毒基因和免疫球蛋白可能的遗传分子特征。
双峰驼全基因组图谱的成功绘制和破译,为了解骆驼特殊生活习性和生理特性,解释骆驼在极端环境下生存能力的分子机制提供了重要参考,骆驼特殊的代谢特性可能会使其成为一种研究代谢综合症的新型模式生物。项目所取得的成果将有可能会对野生骆驼保护和家养骆驼品种改良起重要指导,并对骆驼产业的健康发展起到一定的积极推动作用。
另外一篇文章中,研究人员利用一种新技术定量分析了中国人群中结肠癌几种相关基因的DNA甲基化水平,从中获得了极高精确度和灵敏度的检测结果,从而为结肠癌的诊断和治疗提出了一种新思路。
这种技术就是阳离子共轭聚合物为基础的荧光共振能量转移(cationic conjugated polymer-based fluorescence resonance energy transfer,生物通译),共轭聚合物具有较强的光捕获能力,可用来放大荧光传感信号,提高检测的灵敏度。以共轭聚合物作为生物传感元件,在生物大分子(如核酸、蛋白质)高灵敏检测以及医疗诊断等方面的研究越来越受到人们的关注。
研究人员利用这种新技术,通过逐步辨别分析,以及对甲基化变化的累计检测,获得了高精确度和灵敏度的结肠癌检测(精确度为86.3%,灵敏度为86.7%),以及鉴别诊断结果(分别为97.5%和94%)。
而且研究人员还发现了CpG岛甲基化表型,与结肠癌患者临床上重要参数之间的一种关联。这种通过阳离子共轭聚合物为基础的荧光共振能量转移方法,积累分析启动子甲基化变化的技术,将能用于结肠癌患者的筛查和鉴别诊断,并进行临床相关性分析。
(生物通:万纹)
原文摘要:
Genome sequences of wild and domestic bactrian camels
Bactrian camels serve as an important means of transportation in the cold desert regions of China and Mongolia. Here we present a 2.01 Gb draft genome sequence from both a wild and a domestic bactrian camel. We estimate the camel genome to be 2.38 Gb, containing 20,821 protein-coding genes. Our phylogenomics analysis reveals that camels shared common ancestors with other even-toed ungulates about 55–60 million years ago. Rapidly evolving genes in the camel lineage are significantly enriched in metabolic pathways, and these changes may underlie the insulin resistance typically observed in these animals. We estimate the genome-wide heterozygosity rates in both wild and domestic camels to be 1.0 × 10−3. However, genomic regions with significantly lower heterozygosity are found in the domestic camel, and olfactory receptors are enriched in these regions. Our comparative genomics analyses may also shed light on the genetic basis of the camel's remarkable salt tolerance and unusual immune system.
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