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  • 天津大学合成生物学研究取得新成果

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2020-06-26

    作者:张建新来源:新华社2019/19年3月19日发布203360757336020

    选择名称:萧中

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    物种进化密码解密

    天津大学合成生物学研究新成果

    新华社天津3月19日电(记者张建新)遗传变异推动物种进化 然而,遗传变异是如何发生的,它将如何影响物种的遗传特征并改变物种的进化方向?天津大学的袁金英团队正在揭开物种进化的神秘面纱。该团队首次发现了人工基因组重排导致的不同尺度杂合性缺失现象,揭示了基因组结构变异与非整倍体和酵母雷帕霉素耐受性之间的基因型-表型关系,为研究物种进化的遗传基础提供了新思路。

    结果最近在《中国科学:生命科学》在线发布

    据报道,合成生物学建立了一条从物质到生命的转化之路。这项技术利用自然或人工生物成分来设计、改造甚至重新合成生命的遗传物质,从而开创了一个“生命重建”的新时代 天津大学率先在中国开展合成生物学研究。它是我国合成生物学基础研究领域的一支重要创新力量。它的科研成果与世界领先水平一致。

    天达合成生物学研究小组成员吴仪表示,遗传变异的类型主要包括单核苷酸多态性、插入缺失、结构变异和非整倍体等。 然而,由于检测和分析的难度和人工构建的复杂性,仍然缺乏对大规模遗传变异如结构变异的有效研究方法,这制约了对人类基因组结构和功能的进一步认识。 该团队先前的研究发现,人工基因组重排系统可以在Cre重组酶的作用下诱导染色体片段的随机缺失、复制和反转等结构变化,从而诱导基因组水平的结构重排。 这项技术的发现为研究大规模遗传变异提供了强有力的工具。

    这次,研究小组通过比较两种不同的进化模式(人工基因组重排进化和自然快速适应性进化),研究了酵母雷帕霉素耐受表型进化的遗传基础 以杂合子二倍体酵母为研究对象,首次发现人工基因组重排导致不同规模的基因组杂合子缺失现象,包括小规模杂合子缺失、大规模杂合子缺失和全染色体杂合子缺失。 相应地,基因组非整倍性在经历快速适应性进化的菌株中经常被检测到。 通过独立构建相应的杂合缺失株和非整倍体株,揭示了不同规模杂合缺失、8号染色体加倍和雷帕霉素耐受性增强表型之间的关系。

    研究小组进一步研究了两种遗传变异体的基因组稳定性,并发现了非整倍体酵母在非压力培养条件下的基因组不稳定性。 本研究从独特的角度展示了物种进化过程的多样性,分析了基因组结构变异与表型进化之间的对应关系,对乳腺癌、视网膜母细胞瘤等杂合缺失相关癌症的发病机制研究具有重要的参考价值。

    本工作得到国家自然科学基金和中国科协青年人才提升项目的支持

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