资讯

植物基因组的魅力

2019-05-24 14:45

在Genome Biology,我们对植物和下一位植物学家一样着迷,在过去的几个月里,我们看到一些优秀的植物研究在期刊上发表。Andrew Cosgrove在这里重点介绍了他的一些最爱。

作为基因组学杂志,基因组测序是我们的基础,我们在作物中进行了几次大规模的基因组测序研究。 林曾和同事看了一下开心果。 他们对93种不同的开心果品种和49种野生树木的基因组进行了测序,其中包括一些来自不同种类的黄连木。 通过比较基因组,他们能够将物种的驯化时间定在大约8000年前,并发现,或许不出所料,农民选择了种子大的树木。


Jinyu Wang及其同事进行了类似的研究,以比较大豆和玉米的驯化。 对于每种作物,作者比较了野生和栽培植物的基因组。 有趣的是,驯化导致两种作物的基因组发生类似的变化,一些信号优先发现在没有基因的基因组区域。两种作物也显示出暴露于太阳紫外线引起的突变的证据。


近年来,关于CRISPR / Cas9系统操纵基因组的潜力令人兴奋。 该系统允许研究人员在基因组中的特定位置进行切割。 在削减之后,接下来发生的事情取决于研究人员的目标。 切割可以用于灭活基因,或者可以使用替代序列修复以改变基因的行为。 我们最近发表的几项研究以有趣的方式在植物中使用了CRISPR / Cas9。

Devang Mehta及其同事正在尝试使用CRISPR / Cas9作为木薯植物抗木薯花叶病双生病毒的方法,这种疾病严重影响整个非洲和南亚超过10亿人消费的作物。 他们设计了木薯植物来表达CRISPR / Cas9,旨在切割病毒基因组内的序列,防止病毒在植物中繁殖。 这与CRISPR / Cas9在细菌基因组中的内源环境中的作用非常相似,并且已被用于在其他作物中设计病毒抗性。 然而,在这种情况下,作者没有成功,发现病毒迅速演变为逃避削减。 这为今后在这方面的努力提供了思考的食物。


Haroon Butt及其同事使用CRISPR / Cas9作为植物中特定蛋白质突变方法的基础,具有改良作物的潜力。 作为原理的证明,他们使用它来获得抗靶向特定剪接蛋白SF3B1的剪接抑制剂的水稻。 天然存在的该蛋白质抑制剂由链霉菌属细菌产生,其他抑制剂已用作除草剂。 在该方法中,CRISPR / Cas9用于切割SF3B1基因中的所有位点,并且修复切割,可能产生突变。 然后在SF3B1抑制剂存在下培养植物,并且那些生长的植物明显对抑制剂具有抗性。 不同的植物具有不同的抗性水平。 该方法可以应用于已知响应给定选择压力的任何基因,因此可以潜在地用于产生抗干旱,传染病或高盐条件或影响植物生长的任何其他条件的植物。


最后,我们有一个很好的分子生物学研究。 在哺乳动物中,众所周知,核纤层蛋白,即形成篮状结构以使细胞核呈现形状的蛋白质,将染色体连接到细胞核的外周。 束缚序列富含转录沉默基因。 在植物中,还已知转录沉默的基因定位于核周边,但其细节比哺乳动物细胞的探索要少得多。 Bo Hu及其同事对此进行了更详细的研究。 它们表明,如在哺乳动物中,在细胞核边缘定位染色体需要核纤层蛋白样蛋白,并且DNA需要在特定序列中被甲基化才能发生这种情况。 其中一种核纤层蛋白直接与DNA相互作用。


可悲的是,尽管植物如此迷人,但是在植物中分子细节的分子细节在哺乳动物细胞中的探索并不少见,但越来越多的研究正在改变它。 我们也越来越多地看到作物改良的创新方法,如Mehta和Butt的作物,以及越来越多关于作物驯化历史的研究,如此处描述的Zeng和Wang文章。 植物基因组学研究确实在绽放。

来源:丁香通 点击量:

扫码关注「实验菌」,入科研社群,领学习资源

更有优质直播、研选好物、福利活动等你来!

评论

商家推荐

植物葡萄糖6磷酸异构酶ELISA试剂盒,植物GPI试剂盒价格

¥1

高铁血红蛋白ELISA检测试剂盒进口国产(广东)

¥1

牛发动蛋白1(DNM1)ELISA试剂盒/JL26136江苏

¥1

S100B蛋白ELISA检测试剂盒进口国产(广东)

¥1

大鼠NLR家族,凋亡抑制蛋白(NAIP)ELISA试剂盒/JL36618江苏

¥1

乙酸ELISA检测试剂盒进口国产(广东)

¥1

鱼成肌分化抗原(MDA)ELISA试剂盒/JL44706江苏

¥1

人WAP四二硫化物核心域蛋白1(WFDC1)ELISA试剂盒/JL37212江苏

¥1

髓系细胞触发受体-2ELISA检测试剂盒进口国产(广东)

¥1

猴胃肠道癌抗原19-9(CA19-9)ELISA试剂盒/JL28016江苏

¥1