科学家和临床医生经常看到大量与病理相关代谢物的改变,有时却不能找出任何特定通路中相关代谢酶的缺陷,阻断了下一步的干预治疗。为了促进特定代谢通路的代谢组学在转化医学方面的应用,迫切需求开发能够定向进行相关通路研究的快速代谢组学方法,这就要求能够充分网罗生理相关脂质的同时,还能够达到可被接受的精准半定量 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26脂质作为细胞膜组分和信号分子,对神经系统的发育与功能至关重要。多种参与脂代谢的基因突变后导致神经系统疾病。但脂质种类繁多并在合成代谢通路中相互转化,哪些脂质参与调控神经发育及其相关调控机制是神经生物学领域的重大科学问题。中国科学院遗传与发育生物学研究所张永清研究员实验室以传统的模式生物果蝇为材料,通 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26自闭症的发病率占普通人群的1%,目前没有有效的药物治疗。编码突触后骨架蛋白SHANK3的单基因突变是导致自闭症最常见的遗传因素。尽管Shank3突变小鼠为解析自闭症发病机制提供重要模型,但考虑到人与鼠在行为学和脑解剖学方面的种间差异,使用小动物来模拟自闭症和推动临床转化应用面临巨大挑战。与暨南大学李 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26长时记忆的形成是哺乳动物适应环境变化,智力发展所必需的,对于人类社会活动尤其重要。虽然以往研究已经揭示了一些与记忆形成相关的基因,但关于记忆形成效率的调控因素与机制仍然未知。N6-甲基腺嘌呤(m6A)是哺乳动物细胞中mRNA上最为普遍的修饰,自2012年以来逐渐受到广泛关注。已有多项研究表明m6A是 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26同源重组不仅是物种遗传多样性产生的源泉,它的产生还使得同源染色体在中期I以二价体形式排列在赤道板上,保证了后期I同源染色体间的正确分离。同源重组的位点在细胞学上又称为交叉结。减数分裂过程中,交叉结的数目是被严格控制的,在性母细胞主动产生的众多DNA双链断裂(double-strand break, ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26单碱基编辑技术(Base editor)是基于CRISPR系统的新型靶基因定点修饰技术,在不产生DNA双链断裂的情况下,利用胞嘧啶脱氨酶或人工进化的腺嘌呤脱氨酶对靶位点进行精准的单碱基编辑,从而实现C-T或A-G的替换。目前, 基于融合大鼠胞嘧啶脱氨酶APOBEC1的BE3介导的C-T碱基编辑技术已 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26驯化是伴随人类文明发展而出现的一种进步行为,作物驯化使人类可以把野生植物改造成稳定生产食物的栽培作物,但随着驯化和改良的不断深入,作物的遗传多样性和对生物与非生物胁迫的抗性逐渐降低,抗逆育种遭遇瓶颈。为了提升作物的抗逆性,传统育种通过杂交的方式将野生种的抗逆性状导入栽培种,这种方式需耗时多年,而且常 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26mRNA前体的剪接是高等生物体内基因转录后加工的重要过程,传统mRNA的剪接遵循“GU-AG”法则,即主要剪接体包含三个保守的剪接位点,即位于内含子5’ 端的“GU”、3’ 端的“AG”和靠近3’ 端的分支点“A”。剪接体通过选择一种或多种剪接位点可将mRNA前体加工为一种或多种成熟的mRNA,即组 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26作物驯化是农业发展中最重要的事件之一。作物驯化过程中,一些重要农艺性状表现出趋同驯化的特征,这些特征综合在一起被称为“驯化综合征”。控制这些性状的基因是否在不同物种驯化中受到平行选择一直是进化研究中的重要科学问题。迄今为止,同一基因在不同科作物驯化中受到平行选择仍未见报道。种子休眠减弱是一个典型的“ ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26针对东北稻区的特点和生产需求,中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋研究组与中国水稻所钱前研究组、北方粳稻中心张国民研究组合作,以稻米优良品质相关基因、高产基因和抗稻瘟病基因为主线,利用分子设计育种新技术,经过精心分析和设计,育成了高产、优质、抗逆性强适宜东北稻区和西北稻区种植的 “中科发5号”和“ ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26神经发育对神经元网络的形成和正常脑功能至关重要。中国科学院遗传与发育生物学研究所许执恒研究组先前的研究表明cTAGE5/MEA6在肝脏中参与调控极低密度脂蛋白从内质网到高尔基体的运输过程及分泌(Cell Research 2016),在胰腺中调控胰岛素原的运输及胰岛素的分泌 (J Cell Biol ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26突变是遗传多样性的根本来源,在进化过程中起着至关重要的作用。突变率的测定以及其顺式和反式调控因子的鉴定始终是进化遗传学领域关注的关键问题。相比较于已经被广泛鉴定的反式因子,顺式因子在调控局部突变率上可能起着更重要的作用。令人遗憾的是,对调控突变率的顺式因子的研究仍较为稀缺——过去几十年对顺式因子的研 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26DNA甲基化是真核生物体内广泛存在的一种表观遗传修饰,在基因转录调控、细胞分化、基因组印迹、X染色体失活等生物学过程中发挥着至关重要的作用。由于测序技术和计算方法的局限,以往研究者获得的是一个细胞群体的平均DNA甲基化水平。平均化的甲基化水平虽然承载着一定的信息,却丢失了诸如不同细胞之间存在的甲基化 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26作物驯化是农业发展中最重要的事件之一。通过对野生作物的不断驯化改良,人类才得以获得符合生产生活需要的现代作物。驯化改良过程就是对作物群体基因组多样性进行选择的过程。目前对作物驯化改良的研究主要集中在对遗传变异的选择,在DNA水平鉴定到了大量的驯化选择区间。然而,除了遗传变异,表观遗传也在植物的生长发 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26脂肪是机体储存能量的主要形式,脂滴作为储存脂肪的细胞器,在维持能量平衡和代谢稳态中起着重要作用。前人针对脂滴大小和脂肪存储的调控机制进行了大量的研究,发现了很多调控脂滴大小因子,但是这些调控因子是如何被调控的仍有待于进一步研究。中国科学院遗传与发育生物学研究所黄勋研究组以果蝇为模式生物长期致力于脂肪 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26亲和性是物种进化和形成的生物学基础,决定和平衡着地球上植物种群的多样性和稳定性。解析控制植物种间和种内不亲和性的分子机制一直是植物学研究的热点方向。玉米是典型的异花授粉作物,通常其自交和杂交均能正常结实。然而自然界中一些玉米材料不接受外来花粉而授精结实,这种现象被称为单向杂交不亲和性 (Unilat ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26水稻株型是决定水稻产量的主要因素之一,塑造水稻理想株型是提高水稻产量的重要途径。IPA1(Ideal Plant Architecture 1)是此前克隆的调控水稻理想株型形成的主效基因,编码一个含有SBP-box结构域的转录因子,调控多个生长发育过程,其功能获得性突变体具有无效分蘖少、茎秆粗壮抗倒 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26氮素再利用对于植物新生组织的发育尤为重要。在生殖生长期,超过50%的氮素来源于氮素的重新利用。研究表明,精氨酸酶通过分解精氨酸产生鸟氨酸和尿素。尿素经过脲酶的分解被植物重新利用;而鸟氨酸可以经过鸟氨酸氨基甲酰转移酶作用重新进入精氨酸循环,或者经过鸟氨酸d-氨基转移酶作用进入脯氨酸循环。 中国科学院 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26核糖体是细胞中最重要的细胞器之一,负责将细胞转录出来的信使RNA(messenger RNA,简称“mRNA”)翻译成蛋白质。真核生物的核糖体,主要由4种核糖体 RNA(rRNA)和80多种核糖体蛋白组成。其中,45S rRNA基因位点通过转录加工可以产生18S、5.8S和25S rRNA;而5Sr ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26低温严重影响水稻的地理分布、生长发育及产量。近年来,极端气候频繁增多,倒春寒、寒露风等低温灾害逐年增加。每年我国因低温造成的粮食损失高达3-5亿吨,严重影响着粮食供给。亚洲栽培稻(俗称水稻)分为籼稻和粳稻两个亚种。一般而言,籼稻主要种植在热带和亚热带地区,而粳稻由于比籼稻具有更强的低温耐受性多种植在 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26在农业生产中,大量施用氮肥一直是水稻、小麦等农作物增产的重要措施。然而,氮肥的使用量逐年增加并未带来农作物产量的大幅提高,经济效益和生态效益反而呈下降趋势。因此,培育氮肥高效利用的新品种是降低生产成本、减少环境污染、绿色高效提高水稻、小麦等农作物产量的一种有效途经。 8月16日,英国《自然》杂志以 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26基因组编辑是在基因组水平对基因进行精确、定向修饰的一种高效的生物技术方法。简单、高效的CRISPR/Cas9编辑体系的出现给生命科学带来了新的技术革命。CRISPR/Cas9通常在基因组靶向位点造成DNA碱基的添加或删除,从而导致基因功能的缺失。中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组最新建立了 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26NAD (尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸) 作为电子传递载体(辅酶)参与众多的氧化还原反应而为广大研究人员所熟知。NAD消耗酶的发现再次引起科研人员对其补救合成途径研究的热情。与哺乳动物中的NAD两步补救合成途径不同,在陆生植物中是四步反应的Preiss-Handler途径;同时植物中特异性存在多种尼克酸( ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26大豆是重要的粮食经济作物,为人类提供了主要的油料和蛋白资源。大豆起源于中国,古称“菽”,约在5000年前左右由其野生种驯化而来,随后广泛传播于世界各地。大豆在引种和改良过程中产生了遗传瓶颈效应,使得来自不同主产区的大豆品种间具有显著的遗传变异。目前,我们广泛采用的大豆参考基因组来源于一个美国品种Wi ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26脂肪组织是机体内脂肪代谢的核心,其功能出现异常会导致各类生理紊乱从而危及人类健康。Seipin基因突变导致严重的脂肪组织发育和脂肪储积缺陷(Lipodystrophy:脂肪营养不良)并伴有非脂肪组织脂质异位储积。Seipin基因编码了从酵母、果蝇到人类都非常保守的内质网蛋白,然而其蛋白的分子功能以及 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26线粒体不仅是细胞能量供给的中心,也是调控衰老进程以及影响神经退行性疾病的重要细胞器之一。当线粒体功能损伤,将启动细胞内的线粒体未折叠蛋白反应(UPRmt),使线粒体分子伴侣、蛋白酶、代谢相关基因等表达水平上调,重建线粒体稳态平衡。在多细胞的机体内,不同组织之间(神经细胞-肠道细胞)也会感知并协调各自 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26吃什么对于人类调节体重的能力至关重要。但一直以来,关于饮食中的哪种成分是增肥关键因素的研究比比皆是,但结果层出不穷。20世纪80和90年代,人们普遍认为膳食脂肪含量是最重要的因素。本世纪初,又有观点认为纠结于脂肪含量是错误的,碳水化合物,尤其是糖类等精制碳水化合物的含量才是导致肥胖的主要因素。在此期 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26着丝粒及其周边是植物基因组中进化最快、结构最复杂的区域。着丝粒与近着丝粒区域不仅经历着快速的序列变化与结构重塑,而且具有转录活性的基因,也是新基因起源的热点区。 中国科学院遗传与发育生物学研究所陈明生研究组,在完成短花药野生稻全基因组测序的基础上,利用BAC测序和物理图谱等信息,完善了短花药野生稻 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26铁是生物体必不可少的一种微量元素,它作为多种酶的辅基在DNA的合成、光合作用、呼吸代谢和激素合成等生命活动中发挥重要作用。尽管土壤中含有丰富的铁,但受土壤理化特性的影响,在大多数土壤中铁主要以难溶性的三价化合物形式存在,很难被植物吸收利用。缺铁会导致植物叶绿素合成减少,光合速率降低,植物生长受阻甚至 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26一氧化氮(nitric oxide; NO)是生物体内的一种重要信号分子,参与调控了众多生物学过程。NO发挥生理效应的主要方式是对特定靶蛋白上特异半胱氨酸残基进行翻译后修饰,这个过程称为S-亚硝基化修饰。细胞内NO的水平是决定S-亚硝基化修饰的主要因素之一。S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)是NO在体内 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26分蘖角度是禾本科植物的分蘖与主茎之间的夹角,与作物群体产量密切相关。解析水稻分蘖角度调控的分子机制对于改良水稻株型进而提高产量具有重要的理论意义和应用价值。长期以来,研究人员主要通过遗传学手段发掘了调控水稻分蘖角度的主效QTL和调控基因。然而,分蘖角度是一个复杂的农艺性状,受到多种因素的共同调控,面 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26表观遗传调控是生物体调节基因表达及染色体行为的重要机制之一,对基因表达调控、转座子沉默、基因组稳定性以及生物体生长发育有着重要的调控作用。在植物中,表观遗传调控广泛存在,并在植物响应外界环境、调控生长发育可塑性等方面发挥着重要作用。近年来随着高通量测序技术的发展,表观基因组调控谱图逐渐展现在人们面前 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26高等植物的所有组织和器官均来源于分生组织,WUCHEL基因是植物分生组织的维持和终止的关键基因。WUS的表达调控是一个复杂的网络,但对其具体的调控机制还很不清楚。越来越多的研究表明,染色质的高级结构对调控基因的表达具有重要作用。 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心刘西岗研究组以拟南芥花 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26N6-甲基腺嘌呤(m6A)修饰是RNA上分布最广泛的一种化学修饰,参与调控RNA的翻译、降解以及可变剪接等多个过程,在胚胎干细胞干性维持、胚胎发育、配子发生等生命活动中均发挥重要作用。m6A修饰是由METTL3、METTL14以及WTAP等构成的m6A甲基转移酶复合物催化形成的,其中METTL3是m ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26醇溶蛋白及其同源物广泛存在于禾本科植物种子中,是水稻、小麦、玉米等作物籽粒加工与营养品质的一个重要决定因素。在六倍体普通小麦,醇溶蛋白基因以多拷贝方式存在于六个复杂的染色体位点(Gli-A1, B1, D1, A2, B2 & D2),其积累量一般占籽粒总蛋白含量的40-50%,对面筋、面团的功能以 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26多细胞生物的器官发生和生长发育依赖于干细胞的不对称分裂。与动物干细胞类似,植物干细胞的不对称分裂和特性维持通常由少数几个核心转录因子控制。因此,核心转录因子如何与RNA聚合酶II通用转录机器“密切沟通”从而实现对靶标基因时空特异性表达的精确控制是发育生物学领域的一个重大问题。 在模式植物拟南芥 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26单碱基编辑技术(Base editor)是基于CRISPR系统的新型靶基因定点修饰技术,它不需要产生DNA双链断裂(DSB)及DNA模板就可以对基因组特定碱基进行高效的替换。单碱基编辑技术可以应用于通过精确改变单个碱基实现关键氨基酸的改变,可以通过引入终止密码子实现基因的功能缺失突变,还可以对一些启 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26如何快速高效进行突变体检测和鉴定是植物基因组编辑技术迅速发展面临的重要问题之一。目前植物基因组编辑突变检测方法主要包括PCR/RE、T7EI错配切割、临界退火温度PCR (ACT-PCR)、Sanger测序和二代测序(NGS)等。以上所有的检测方法都基于PCR反应,且都有各自的不足之处。PCR/RE ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26水稻是重要的粮食作物。其籽粒大小同产量密切相关。目前已经克隆了一些控制水稻种子大小的重要基因,但水稻种子大小调控的分子机理仍不清楚。中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海团队与浙江省农科院王俊敏团队以及中国科学院大学柴团耀团队合作,揭示了一个OsMPK1在水稻籽粒大小调控上起重要作用,对提高作物产量 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26铁、锌是植物生长发育所必需的微量营养元素,在植物的生命活动中起着重要的作用。铁、锌的缺乏或过多都会造成危害,影响植物的生长发育。因此,植物对铁、锌离子的吸收受到严密的调控。拟南芥的FIT蛋白是调控铁吸收的关键转录因子,它与bHLH038、bHLH039、bHLH100或bHLH101蛋白互作,形成异 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26小麦是全球最重要的粮食作物之一,是世界上40%人口的主要食物,提高小麦产量和品质对保障粮食安全和人体健康具有重要意义。谷类作物中GW2基因是影响籽粒粒重的一个关键遗传因子,该基因在六倍体普通小麦中有3个亚基因组拷贝,即TaGW2-A1, TaGW2-B1和TaGW2-D1。已有的研究表明TaGW2- ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26水稻、小麦等禾谷类作物是世界上重要的粮食作物,部分栽培品种由于缺少收获期休眠,收获前籽粒遇到高温高湿等外界条件在穗上会发生胎萌或穗发芽(Pre-harvest sprouting,PHS)现象。穗发芽不仅造成粮食作物的减产,也会导致食用品质的下降,更重要的是,严重影响了制种的质量。因此,穗发芽是影响 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-262018年5月15日,美国科学院院报《PNAS》杂志在线发表中国科学院遗传与发育生物学研究所王国栋研究组,美国北德州大学Richard Dixon研究组和美国麻省理工学院Jing-Ke Weng研究组合作题为“Noncatalytic chalcone isomerase-fold proteins ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26小麦是全球最重要的粮食作物,养活了世界上40%的人口,提供了人类所需热能和蛋白质的20%。我国是世界上小麦生产和消费大国,常年种植面积为2,400万公顷左右,年产量近1.3亿吨。生产上广泛种植的普通小麦是一个经两次自然杂交而形成异源六倍体,含有A、B和D三个亚基因组,其基因组大(约17 Gb,是水稻 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26植物通过其细胞表面的受体蛋白来感知并响应各种信号分子,受体激酶(Receptor Kinase, RK)是植物细胞受体的最主要组成部分。受体激酶由负责感知信号的胞外结构域、单次跨膜结构域和胞内激酶结构域组成。植物受体激酶通过感知各种内源激素和多肽信号来协调生长发育过程,如BRI1能够识别油菜素内酯并 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26寨卡病毒是以埃及伊蚊等为媒介传播的黄热病毒,也可通过血液、母婴和性接触传播。寨卡病毒感染导致新生儿小颅畸形症以及格林-巴利综合症等严重神经系统疾病受到了国际上的密切关注,世界卫生组织将此次寨卡疫情宣布为“国际关注的突发公共卫生事件”。截至目前,临床上仍没有针对寨卡病毒的特异性治疗药物和预防性疫苗正式 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26水稻是我国的主要粮食作物之一,粒重、穗粒数和有效穗数是水稻产量三要素。因此水稻的籽粒大小影响着水稻的产量。目前已经克隆了一些控制水稻种子大小的重要基因,但水稻种子大小调控的分子机理仍不清楚。中国科学院遗传与发育生物学研究所的李云海团队与姚善国团队、田志喜团队以及中国科学院大学的柴团耀团队合作,揭示了 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26中枢神经系统主要由层状结构和核团结构组成,人们对于大脑皮层在内的层状结构形成机制了解较多,而对核脑结构所依赖的发育机制了解较少。丘脑由数十个空间上排列复杂的核团构成,对感觉信息的传递和大脑皮层的功能都具有至关重要的调节作用。之前的研究通过群体水平的谱系追踪确定了丘脑投射核团中的神经元主要来自于pTH ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26在植物、动物和细菌中,糖类不仅能作为体内能源和碳骨架的提供者,还作为非常重要的信号分子调控植物的生长发育过程。虽然近年来在动物和酵母中糖揭示了几个糖信号途径,但植物不同于动物和细菌,植物是通过光合作用产生糖类的自营生物,植物体可能通过其它的分子机制来感受糖信号的变化从而调控植物的生长发育。 中国科 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26植物激素生长素和乙烯协同调控植物根的生长。乙烯促进了生长素的合成与运输,生长素受体TIR1/AFB2感受到生长素后,结合并泛素化转录抑制子Aux/IAA蛋白,使其通过26S蛋白酶体途径降解,从而将转录因子ARF释放出来调控下游基因的表达。目前介导乙烯反应的生长素信号过程并不清楚。 中国科学院遗传与 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26