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自然科学家完成12种果蝇基因组对比研究壮举物流

发布时间:2019-11-29 18:15:30 阅读: 来源:游泳池厂家

科学网-《自然》:科学家完成12种果蝇基因组对比研究“壮举”

图片说明:科学家对12种果蝇的基因组进行了对比研究。(图片来源:Broad Communications)要详尽刻画一种生物模型的特征,需要多少个基因组序列?对果蝇而言,一打可能是不错的开始。由美国国立人类基因组研究所(NHGRI)资助的一个国际科研组织11月8日宣布,他们完成了12种 近亲 果蝇的基因组对比研究工作,其中有10种果蝇的基因组是首次测序。对比分析确定出了数千个新的基因和其他功能元件,并揭示了进化过程在果蝇基因组上留下的痕迹。相关论文以封面文章的形式发表于11月8日的《自然》杂志上。NHGRI主任Francis S. Collins表示, 这项非凡的科学成就强调了基因测序和基因组对比研究的价值,尤其是那些能够深化人们对基本生命过程理解的物种模型。 一个世纪以来,果蝇一直是生命科学研究中理想而重要的模型。尽管它们的基因组只有人类的1/25,但许多基因与人类是对应的,控制着相同的生理功能。近些年来,科学家已经利用果蝇发现了许多基因线索,它们与疾病、动物发育、人类遗传学、细胞生物学、神经生物学等问题直接相关。这项最新的大规模研究由16个国家100多家研究机构的数百位科学家共同完成。在12种果蝇中,黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)和拟暗果蝇(D. pseudoobscura)的基因组是已知的,论文分别发表在2000年和2005年的《自然》杂志上。其余10种果蝇的基因组都是最新测定的,它们分别是D. sechellia,D. simulans,D. yakuba,D. erecta,D. ananassae,D. persimilis,D. willistoni,D. mojavensis,D. virilis和D. grimshawi。在常人看来,盘旋于腐烂香蕉上的果蝇们没有太大的差别。的确,它们的基因组乍一眼看来确实十分相似。不过,更加细致的分析表明,黑腹果蝇和其他11个种类只共享大约77%的编码蛋白基因(约13700个)。研究人员发现,果蝇基因组的不同区域进化速度也不相同,进化最快的是与果蝇味觉和嗅觉、解毒和代谢、性别和繁殖以及免疫性和防御相关的基因。这表明,果蝇基因的进化很大程度上是适应环境变化和性别选择的结果。比如,生活在印度洋岛屿上的D. sechellia果蝇由于食物来源较为单一,与味觉相关的基因损失速度是其它种类的5倍。而另一种D. willistoni果蝇是科学家发现的唯一一种没有硒蛋白(Selenoproteins,有助减少机体摄入的硒矿物质量)的动物。研究人员推测,该类果蝇可能以未知的特殊方式合成硒蛋白。除了进化上的认识,研究人员还发现了数千个新的基因和功能元件。他们利用进化信号,发现了1193个新的编码蛋白序列,并且对此前报告的黑腹果蝇基因组中的414个编码蛋白序列提出了质疑。新发现的功能元件共有数百个,包括非蛋白编码基因、转录调控部分以及负责染色体结构和动力学调控的DNA序列。关于此次研究的详细数据,可以访问NHGRI资助的果蝇数据库:http://flybase.bio.indiana.edu,关于果蝇基因组序列,也可以访问美国国立生物技术信息中心NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)或以下两个数据库:EMBL-Bank(http://www.ebi.ac.uk/embl/index.html)和DDBJ(www.ddbj.nig.ac.jp)。(科学网 任霄鹏/编译)(《自然》(Nature),450, 203 218(2007),Drosophila 12 Genomes Consortium)更多阅读(英文)《自然》论文聚焦NIH网站报道全文

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