高等植物株型形成是指在植物整个生长发育过程中与植株形态相关器官的发生,尤其是指分枝、叶片和花器官的形成、形状与着生位置等。植物株型的形成过程主要受遗传与植物激素等内在因素的调控,同时还受光周期、温度、水肥等外界环境因素的影响。高等植物株型形成的分子机理是植物生长发育研究的基本科学问题,具有重要的理论 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26基因组编辑是生命科学新兴的技术并被迅速在每个实验室应用,特别是基于CRISPR-Cas9系统的基因编辑工具近年来发展较快,在医疗、农业等领域展现巨大的应用潜力。然而此前,在玉米等部分作物中基于农杆菌转化的载体进行基因组编辑的效率偏低,在一定程度影响到该技术的高效利用尤其是基于CRISPR-cas9系 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26核糖体生物合成是细胞中最复杂和最耗能的基本生命过程之一,在几乎所有的细胞学和生物学过程中均发挥着至关重要的作用。核糖体RNA(rRNA)的转录和转录后加工是核糖体生物合成的重要组成部分,它起始于rDNA的转录,产生的rRNA前体随后经历一系列转录后加工过程,最终产生成熟的rRNA分子。rRNA前体的 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26程序性细胞死亡是一种受到遗传调控的细胞死亡方式,在动植物的生长发育和抵御生物与非生物胁迫过程中均具有重要作用。已有研究表明叶绿体和线粒体都在植物程序性细胞死亡中发挥重要作用,但此二者是否存在信号交流,以及如何协同作用共同调控程序性细胞死亡等方面尚不清楚。此前,中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26氮是植物需求量最大的矿质元素,也是促进作物增产的最重要因素之一。据统计,全世界每年施用氮肥超过1.2亿吨。氮肥大量施用不仅增加了农业生产成本,更为重要的是导致了包括气候变化、土壤酸化及水体富营养化等一系列环境灾难。此外,大量施用氮肥导致的作物“贪青晚熟”(开花和成熟延迟)现象,不仅影响(双季或三季中 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26长期以来我国水稻育种的主要目的是提高产量,但是随着人们生活水平不断提高,对稻米品质也提出了更高的要求。然而,高产水稻品种的品质往往相对较差,而优质水稻的产量也往往相对较低。如何解决“高产不优质,优质不高产”的矛盾一直是水稻育种面临的难题。 中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东研究组在水稻优质和高产 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26神经突正确延伸对于神经网络的形成至关重要。过去几十年的研究发现了数十种导向信号分子,它们作用于生长锥表面受体,通过调控细胞骨架的动态运动,控制神经突的靶向性延伸。然而,神经元轴、树突在生长和延伸过程中往往遭遇多种导向信号,神经元如何同时解读多种不同信号,并做出最终的单一性选择,其机制并不完全清楚。 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26氮元素是所有有机体的必需营养成分,是蛋白质、核酸以及植物中叶绿素等有机大分子的基本组成元素。在作物生产中,是决定生物量和产量的核心因素之一。氮肥的使用为作物增产起到了巨大的推动作用。但氮肥的大量施用不仅增加了农业生产成本,而且导致了包括气候变化、土壤酸化及水体富营养化等一系列环境问题。在农业生产上, ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26乙烯在植物生长发育过程中以及环境应答反应中起着重要的调控作用。EIN2是乙烯信号转导的中心组分,其N端是由12个跨膜区组成的类似于哺乳动物Nramp离子通道的Nramp-like结构域,C端为位于细胞质的亲水结构域。尽管EIN2 C端的生化功能得到了广泛深入研究,即乙烯处理导致C端蛋白从内质网上剪切 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26有性生殖是生物体最重要的繁殖方式,对于维系物种的遗传和变异有非常重要的作用。有性生殖最为重要的环节是从有丝分裂细胞获得减数分裂命运,即减数分裂起始的过程。相比于酵母和动物,植物减数分裂起始分子机制的了解尚很缺乏。 中国科学院遗传与发育生物学研究所程祝宽研究组以水稻为模式植物,通过筛选缺少减数分裂过 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26植物拟分生细胞(meristemoid cells)是具有干细胞活性的一类细胞,分布在分化和扩展的叶子表皮等细胞之间。在拟南芥的叶片中,有大约一半的表皮细胞来源于拟分生细胞,因此拟分生细胞的增殖对于叶片大小有重要的影响。目前,对于拟分生细胞调控植物器官大小的分子机理尚不清楚。在前期研究中,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非编码RNA(noncoding RNA, ncRNA)发挥着重要而广泛的生物学功能,但迄今人们对其功能了解还十分有限。其中,长度大于200个核苷酸的ncRNA被定义为长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)。目前,对长链非编码RNA的功能还知之甚少。相对于在人和动物中 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26RNA是生命信息传递的核心成员之一,在生物体内通过形成复杂的二级结构及更高级的空间结构来行使其生物学功能。除了我们熟知的非编码RNA具有独特且稳定的RNA二级结构来参与可变剪切、翻译等生物学过程,目前越来越多的研究表明,mRNA二级结构也在mRNA转录后和翻译调控过程中发挥着重要作用。但是,解析体内 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26文章详细阐述了通过基因枪将CRISPR/Cas9 IVT和RNP导入小麦未成熟幼胚实现基因组定点修饰的DNA-free基因组编辑体系。介绍了整个流程包括CRISPR/Cas9 IVT和RNP的制备、编辑活性体外及原生质体验证、基因枪幼胚转化法、突变体群体的快速筛选鉴定等具体方法和实验细节。该方法只需 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26高等植物中,植物体所有胚后发育的组织和器官都来源于各级分生组织。花分生组织(floral meristem, FM)产生及维持是花器官生成及发育的前提,而FM活性的程序性终止(FM determinacy)导致的细胞分化是后续的生殖生长及世代交替的保证,在实际应用中能够保证农作物的产量。分生组织的维 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26干细胞是器官的来源,但器官能否反馈调控干细胞?分化细胞对干细胞的反馈有助于动态维持干细胞的稳态,使干细胞的数量和活性适应内源变化。在动物中,分化细胞通过分泌可扩散的信号分子反馈于干细胞。植物中是否存在反馈调控,在分子水平如何实现反馈调控? 中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃研究组与北京大学国际 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26植物激素脱落酸(ABA)和生长素(auxin)相互协同或拮抗调控了植物生长发育和应对环境胁迫的过程。深入解析两种激素的交叉作用机制对于农业生产中定向编辑基因、培育优良性状具有重要意义。目前已鉴定多个既能响应脱落酸也能响应生长素的基因,但其交叉作用机制理解甚少。 中国科学院遗传与发育生物学研究所 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26油菜素甾醇(brassinosteroids, BRs)是继生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯之后发现的第六大类植物激素,参与调控植物细胞的伸长与分裂、维管束分化、花粉发育和育性、植株衰老以及植物抗逆反应等一系列重要的生理过程。由于其含量低、基质复杂、质谱离子化效率低等因素,内源性BRs的准确 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26哺乳动物胎盘是胚胎发育至关重要的器官。在小鼠胎盘中,母体与胚胎界面组织(labyrinth区域)具有复杂分支状结构,确保充分的母体胚胎之间物质交换。labyrinth区域发育发育不全可导致胚胎妊娠中期死亡,显示该区域对于胚胎发育至关重要。 从早期滋养层干细胞分化发育而来的两层滋养层合包体细胞(Syn ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26TSC蛋白复合物位于胰岛素/生长素(IIS)信号转导通路中的中心节点,通过GAP蛋白活性来抑制mTOR复合物1 (mTORC1) 的活性,进而调控细胞生长。TSC复合物由三个蛋白质组成,即TSC1/TSC2以及近来鉴定的TBC1D7。其中TSC1/TSC2在人类中突变会导致多发性肿瘤;而TBC1D7 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26脆性X染色体综合症(Fragile X syndrome, FXS)是常见的遗传性智力障碍疾病,由脆性X智力低下蛋白(Fragile X mental retardation protein,FMRP)功能缺失所引起。FMRP作为RNA结合蛋白,能够与大量的神经发育相关基因的mRNA直接结合并调控蛋 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26次生壁是地球上最丰富的可再生资源,天然次生壁常常被生产成多种纤维制品,服务人们的日常生活,也可以作为造纸业和生物能源的原料,具有重要的经济价值。次生壁是植物生长的物质基础,影响生命活动的众多生理过程。例如水稻中次生壁合成水平与质量直接关系到株高、抗倒伏性等重要的农艺性状,因而其合成受到严格的调控。研 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26糖尿病是21世纪全球发病率最高和最严重的健康问题之一。糖尿病会引发中风、心血管疾病、慢性肾衰竭、失明、截肢等多种并发症,严重影响了人类的身体健康和生活水平。 糖尿病是由于机体胰岛素分泌不足或利用障碍,导致血糖长期高于标准值的一种代谢性疾病。胰岛素由胰腺β细胞分泌,在维持机体血糖平衡中起着关键作用, ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26染色质(chromatin)是遗传物质的载体,通常是指细胞分裂间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白等组成的线性复合体结构,可分为常染色质与异染色质。常染色质折叠程度低,处于伸展状态,转录活跃;而异染色质压缩紧实,转录不活跃。压缩紧密的异染色质需要在复制叉前先解螺旋,然后进行DNA复制,表观遗传标记 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26阿尔兹海默病(Alzhermer’s disease, AD),又叫老年性痴呆。其主要病理变化之一是病人大脑神经元中微管结合蛋白 Tau 的过度磷酸化而形成神经纤维缠结。除了AD,其它多个相关神经退行性疾病的病理发生过程中也有Tau蛋白的过度磷酸化和神经纤维缠结的形成,这类疾病统称为Tau蛋白病(t ...
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(autism spectrum disorder, ASD),是一类常见的神经发育疾病,发病率占普通人群的1%。ASD临床表现为人际交往障碍、行为方式刻板重复及兴趣狭窄。随着社会经济的发展和饮食生活习惯的改变,ASD的发病率有逐年上升的趋势,给社会和家庭带来巨大的经济和精神负担,已成为需要迫 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26微管结合蛋白 (microtubule-associated proteins, MAPs) 主要包括微管正端结合蛋白 (+TIPs) 和负端结合蛋白 (-TIPs)。这些蛋白能够调控微管动态性并介导微管参与多种细胞生物学过程。目前已发现多种+TIPs,其核心成员为EBs蛋白家族。EBs能自主结合到 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26组蛋白磷酸化修饰与着丝粒功能的建立、维持相关(Dong and Han. 2012)。 本实验室从2010年开始从事玉米、小麦H2A和H3的磷酸化修饰与染色体取向、分离等功能研究。由于植物染色体的复杂性及特殊性,一直得到部分不同于酵母及人类的结果。 H2A磷酸化激酶Bub1的定位及细胞周期变化,结合 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26基因组编辑是生命科学新兴的颠覆性技术,特别是基于CRISPR-Cas9系统的基因组编辑工具近几年迅猛发展,在医疗、农业等领域得到广泛应用。然而,Cas9脱靶现象是目前限制其发挥巨大潜力的最主要问题之一,提高该系统的特异性一直是基因组编辑方法研究的焦点。 通过蛋白质工程的方法,美国两个课题组前期分别 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26真核生物基因在染色体上的呈线性排列。在多个物种中均有报道指出,基因的排列顺序不是完全随机的。然而基因有序排列的进化机制仍不明确。 中国科学院遗传与发育生物学研究所钱文峰研究组根据进化理论模型推测遗传互作网络是影响基因排列顺序的重要因素。研究者对基因顺序的形成进行了进化模拟计算,并对酵母遗传互作网络 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26The Journal of Cell Biology近日以长文形式发表了中国科学院遗传与发育生物学研究所杨崇林研究组和郭伟翔研究组的最新联合研究论文(J. Cell Biol. 216(10): 3307-3321)。该论文揭示了一个新的神经发育的关键蛋白-WDR91,并阐明了其作为小GTP酶Ra ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26脊髓损伤(Spinal cord injury, SCI)往往导致损伤平面以下的运动和感觉功能丧失。脊髓损伤修复是世界性医学难题。中国科学院遗传与发育生物学研究所戴建武领导的再生医学团队从事脊髓损伤再生修复与机理研究17年来,在脊髓损伤后再生微环境重建的研究中取得了重要研究进展,他们的研究成果最近以 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26激素调控植物生长发育和对环境适应性的方方面面。传统认为,植物激素的受体定位于细胞膜上。但最近的研究表明,茉莉酸、生长素等激素的受体却定位于细胞核中,这非常类似于动物激素的“核受体”。目前,人们对于植物激素“核受体”的生理意义及作用机理尚所知甚少。 茉莉酸是来源于不饱和脂肪酸的植物激素,主要调控植物 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-262015年中以来,寨卡病毒感染在南美洲暴发并在全球范围内播散蔓延。与之前温和的病情相比,2015以来美洲疫情爆发特别值得人们警惕,当寨卡病毒在巴西爆发的同时,突然出现了大规模小头畸形的婴儿出生,被世界卫生组织宣布为“全球关注的突发公共卫生事件”。许执恒研究团队与军事医学研究院秦成峰团队在先前的相关研 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26单等位基因表达(monoallelic gene expression)是指在二倍体生物的细胞中一个基因的全部转录本均来自一个等位基因的现象。群体水平的细胞表达谱分析(bulk analysis)表明,印记效应与等位基因间的相互抑制作用是产生单等位基因表达的两种可能的机制。由于群体水平的分析可能低估 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26在减数分裂偶线期,染色体会蜷缩成一团,让所有染色体端粒聚集在核膜内侧,形成特定的端粒花束结构。这种染色体的形态建成,作为一个高度保守的减数分裂事件,在同源染色体配对和随后减数分裂进程中发挥着非常重要的作用。近年来,在酵母和哺乳动物中相继分离了一些参与端粒花束形成的重要因子, 但这些因子在不同物种间很 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26叶片是植物进行光合作用的主要器官。为了最大限度提高光合能力,高等植物的叶片进化出了具有极性(即不对称性)的扁平的形状。虽然叶片的展开对于高效光合至关重要,我们尚不了解叶片原基如何在发育过程中展开以形成扁平结构。 中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃研究组的最新研究发现植物激素生长素对于叶片原基的展 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26中国科学院遗传与发育生物学研究所陈受宜和张劲松研究组从大豆中鉴定出一个特殊的PHD锌指蛋白——GmPHD6。它属于PHD中的Alfin亚类,Alfin亚类遍具有转录抑制能力,而GmPHD6例外。该研究发现GmPHD6必须与LHP1(类异染色质蛋白)相互作用,并依赖LHP1的转录激活能力,调控下游耐盐 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26非26S蛋白酶体泛素化介导的内膜运输途径在真核生物的生命过程中起重要的调控作用。该领域在动物和酵母中已有较深入地研究,但在植物中还知之甚少。结合该实验室本身的工作和领域中的最新重要研究进展,作者对非26S蛋白酶体泛素化介导的内膜运输途径调控ABA信号进行了深入分析,并提出了这一研究领域仍需解决的问题 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26在发育过程中,动植物的器官如何获得不对称的形状?大量的分子遗传学研究发现了诸多调控基因,但仍未完全解答这个基本的发育生物学问题:人们尚不了解基因如何指导器官形状的建立。叶片作为典型的植物器官,是一个研究器官不对称性产生的很好体系。 中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃研究组与中国科学院力学研究所 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26天然橡胶是与石油、钢铁、煤炭并重的世界四大工业原料之一,2015年全球消耗总量达12.14百万吨,产值约170亿美元。巴西三叶橡胶树一直是天然橡胶的主要来源,但由于种植面积限制、生产成本增加、遗传背景狭窄和病虫害严重等因素,橡胶生产逐渐难以满足需求。我国是天然橡胶消费大国,而巴西三叶橡胶树可种植面积 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26苦荞是少有的药食两用作物之一,具有良好的经济价值和开发潜力。苦荞属于石竹目蓼科,起源于中国西南部,具有较高的耐铝、耐旱、耐寒等耐逆特性,适合于在高海拔干旱或土壤肥力不足的地区种植。苦荞籽粒具有很高的营养价值,蛋白含量高且富含人类不能合成的必须氨基酸,也含有多种维生素和矿物质,特别是苦荞种子含有大量的 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26基因在翻译水平受到广泛的调控。5’ UTR参与翻译的起始,因此被认为是翻译调控的关键元件。然而高通量改造基因5’ UTR序列的实验仍存在困难,因此,5’ UTR对翻译的调控机制仍不清楚。线虫的反式剪接可以改变70%内源基因的5’ UTR长度,所以是研究该科学问题的天然实验体系。 中国科学院遗传与发 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26人和啮齿动物体内目前已知的脂肪细胞至少有三种:第一种是经典的白色脂肪细胞,胞内有一枚巨大的脂滴,其主要功能为储能。第二种是经典的褐色脂肪细胞,胞内富含大量线粒体和许多小脂滴,通过燃烧脂肪产生热量以维持体温。尽管褐色脂肪细胞也被称为“脂肪”,但是这类细胞的来源与正常的白色脂肪细胞不同,而是具有一定的骨 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26基因组中同义密码子的使用频率存在差异,这一现象被称为密码子使用偏好。基因表达水平与密码子使用偏好之间的正相关关系已被广泛报道。传统观点认为对翻译速率和翻译准确性的自然选择导致了这一相关关系。然而另一种可能的机制——密码子使用偏好对mRNA水平的调控作用——却被长期忽略。 中国科学院遗传与发育生 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26不同复杂性状间的耦合是分子设计育种的关键科学问题。作物的产量、品质等大都是多基因控制的复杂性状,由于受到一因多效和遗传连锁累赘的影响,使某些性状在不同材料和育种后代中协同变化,呈现耦合性相关。解析复杂性状间耦合的遗传调控网络,明确关键调控单元,对分子设计育种具有重要意义。大豆原产中国,是人类和动物油 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26中国科学院遗传与发育生物学研究所左建儒研究组博士后胡济梁和杨焕杰(杨焕杰为左建儒研究组和中科院微生物所孔照胜研究组联合培养博士后)近日因一氧化氮调控蛋白质甲基化研究的新进展接受Molecular Cell的书面采访。 左建儒研究组与曹晓风研究组、鲍时来研究组、孔照胜研究组合作研究,发现了在植物应答 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26独脚金内酯是一种新型的植物激素,在植物株型建成中发挥重要作用,能作为长距离信号分子抑制植物侧芽的伸长进而抑制分枝的产生,对其信号途径的研究具有重要的科学意义和应用价值。中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋研究组与合作者长期从事水稻株型建成分子机制的研究,对理想株型以及独脚金内酯的合成及信号转导进行 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26小麦是世界上最重要的粮食作物之一,在我国粮食安全中发挥着重要作用。如何提高小麦产量是小麦研究与育种中长期以来的热点与难点问题。小麦穗分枝等穗型性状是单株产量的重要决定因素,也是小麦选育的关键农艺性状之一。然而,小麦是异源六倍体,基因组庞大复杂,约是水稻的34倍、大豆的16倍、玉米的7倍、大麦的3倍, ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26甲基化修饰与一氧化氮(nitric oxide; NO)依赖的亚硝基化修饰是高度保守的蛋白质翻译后修饰,这两类修饰参与调控众多生物学过程,包括调控非生物胁迫反应。但二者调控非生物胁迫的分子机制不甚清楚。 中国科学院遗传与发育生物学研究所左建儒研究组在亚硝基化蛋白质组学研究中发现拟南芥蛋白质精氨酸甲 ...
中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26