9月中國學者參與的多項研究在Nature雜志及其重要子刊上發表,其中包括首次揭示m6A甲基化修飾的新作用,表觀遺傳調控核心復合物PRC2招募到基因組上重要位點的分子機制,以及蘭花基因關鍵演化機制。
來自中科院動物研究所,北京基因組研究所的研究人員通過m6A測序技術(m6A-Seq),首次揭示m6A甲基化修飾在造血干細胞發育中的關鍵作用,是該研究領域的重大科研突破。
研究人員通過m6A測序技術(m6A-Seq)發現,缺失m6A甲基轉移酶mettl3后,m6A在胚胎發育相關mRNA中的富集程度顯著下降。同時,在斑馬魚的血液-血管系統中,可檢測到mettl3的特異性表達。由此推測,m6A修飾與血液發育過程密切相關。
系統的表型檢測顯示,在mettl3缺失的胚胎中,造血干細胞不能正常產生,血管的內皮特性卻明顯增強,內皮-造血轉化過程受到阻斷。m6A-Seq和RNA-Seq綜合分析發現,在mettl3缺失的胚胎中,一系列動脈內皮發育相關的基因,尤其是notch1a的m6A修飾水平顯著降低,而其mRNA水平卻顯著升高。
上述結果證明,m6A修飾與EHT過程中內皮和造血基因表達的平衡調控相關。此外,YTHDF2-RIP-Seq和單堿基分辨率的m6A-miCLIP-Seq發現,m6A通過YTHDF2介導notch1a mRNA的穩定性,以維持EHT過程中內皮細胞和造血細胞基因表達的平衡,進而調控造血干細胞的命運決定。上述結果在小鼠中也得到了驗證,證明m6A對造血干細胞命運決定的調控在脊椎動物中是保守的。
北京師范大學生命科學學院的王占新教授首次發現PCL家族蛋白的EH結構域識別含有非甲基化CpG序列的DNA元件,揭示了表觀遺傳調控核心復合物PRC2招募到基因組上重要位點的分子機制,為進一步理解PCL家族蛋白在PRC2復合物中的生理功能,以及靶向與PRC2相關疾病開辟了一個全新的思路。
這項研究首次發現并證實了PCL家族蛋白是連接PRC2與CpG島的紐帶,該工作為PRC2復合物在染色質上CpG島特異的招募提供了直接的實驗證據,解決了困惑人們多年的關于PRC2在染色質上選擇性定位的這一重要問題,為進一步理解PCL家族蛋白在PRC2復合物中的生理功能,以及靶向與PRC2相關疾病開辟了一個全新的思路。
此外,由國家蘭科植物種質資源保護中心/深圳市蘭科植物保護研究中心,比利時根特大學,日本埼玉大學等處組成的研究小組發表了題為“The Apostasia genome and the evolution of orchids”的文章,利用PacBio,Illumina,以及10X Genomics的最新技術,全新解析了一種蘭花的基因組序列,這將有助于科學家們深入了解蘭花的進化以及適應機制。
在這篇文章中,研究人員首先從深圳擬蘭葉,莖和花的樣本中分離出基因組DNA,然后分別利用Illumina HiSeq 2000和PacBio RS測序儀獲得了短讀長和長讀長序列,將其組合在一起,再加上10X Genomics生成的scaffold數,完成了深圳擬蘭的基因組草圖,填補了空白。同時研究人員還利用新的轉錄組序列,進行比較基因組學和系統發育分析,進一步了解蘭花品種之間的親緣關系,以及進化蘭花特征。
“我們發現了新的基因家族,新擴增或減少的基因家族,還有MADS-box基因類別中出現的變化(調控蘭花進化過程中多個發育階段)。這項工作揭示了蘭花進化進程中的關鍵遺傳事件,”作者寫道。
標準DNA條形碼憑借通用引物適配性強和測序成本低等優勢,廣泛應用于生物多樣性保護與溯源等領域。針對近緣種、雜交頻繁及近期輻射演化的復雜類群,標準DNA條形碼因序列變異度有限,分辨率不足,難以滿足精準鑒......
美國肯塔基大學馬丁·加頓農業、食品與環境學院團隊利用一頭雌性騾子的DNA,繪制出迄今最完整的馬和驢參考基因組,使科學家能夠進一步解析過去難以測序和組裝的著絲粒、端粒等復雜DNA區域,為研究染色體功能、......
造血干細胞可分化為各類成熟血液細胞,造血干細胞移植即骨髓移植技術已廣泛用于臨床白血病的治療。在成年哺乳動物生理穩態下,造血干細胞長期定植于骨髓中。骨髓內的血管內皮細胞、間充質干細胞及神經等共同構成骨髓......
在國家自然科學基金項目(批準號:32125009、32430017)等資助下,西安交通大學葉凱團隊在基因組三維結構演化領域取得新進展。研究團隊創建了染色質長距離互作捕捉計算方法和跨物種分析手段,首次勾......
自21世紀初具有里程碑意義的人類基因組解碼工作完成以來,DNA測序技術迎來了爆發式發展。傳統計算機已難以滿足海量的數據與激增的算力需求,這推動人們尋求替代方案。如今,量子計算距離實用又近了一步。科學家......
南亞地區的人們以酸奶、印度奶酪和印度酥油等乳制品為食。現在,這一地區正幫助解開一個長期存在的謎題:人類是如何獲得消化牛奶的能力的。一項針對印度、巴基斯坦和孟加拉國現代及古代人類基因組的研究表明,一種能......
一項發表在最新一期《自然》雜志上的研究,通過對生活在10200至150年前的南非個體基因組進行分析,證實了在南部非洲,一群智人在半隔離的狀態下生活了數十萬年。這是迄今規模最大的對非洲古代DNA的研究,......
? 在美國人類遺傳學會(ASHG)年會上,因美納5堿基解決方案的早期試用客戶——倫敦健康科學中心研究所將展示該技術在加速罕見病病例解析方面的強大潛力。? 因美納專有的5堿基化學技術......
人類基因組中存在大量具有"跳躍"能力的逆轉座子(retrotransposon)序列。在胚胎發育早期、免疫和神經系統等特定階段和環境下,它們會被激活,發揮重要生理功能;在病毒感染、......
橡膠樹是天然橡膠的主要來源。“橡膠樹育種面臨的主要困難在于周期長和效率低,通過常規育種方法將多抗、高產性狀聚合往往需要30~40年。”中國熱帶農業科學院橡膠研究所研究員程漢告訴《中國科學報》。然而,目......