转录组学领域研究进展一览(!!!)

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水产动物基因转录组学研究进展

水产动物基因转录组学研究进展

水产动物基因转录组学研究进展摘要:我国作为最大的发展中国家和传统的农业大国,农业有着巨大的应用空间和广阔的发展前景。

而在农业中,水产方面又是一大类重要的发展方面。

近年来,水厂养殖相关技术不断更新发展,我国的水产行业发展水平日新月异,而在相关研究中,分子生物学与水产的结合吸引了更多人的目光。

本文将就分子生物学与水产养殖的结合进行综述,主要方面为外界环境条件改变、饲料营养成分改变对基因表达的影响以及转录组学技术在水产动物研究中的应用。

关键词:水产养殖;分子生物;基因表达;转录组学1 基因转录组学在水产动物研究中的应用近年来,转录组学技术及其在水产动物中的研究备受研究者的广泛关注。

转录组学技术主要有基于杂交技术和测序技术为基础的两大类技术; 两类技术在水产动物的转录组学研究中均得到了广泛运用。

以下就近年来水产动物在免疫应答、生长发育、生物进化和毒理学方面的转录组学研究进展进行整理。

转录组学、基因组学和蛋白质组学等各种组学技术在揭示水产动物抗病免疫、生长发育、系统进化和生物毒理过程及相应机理方面的研究中越来越重要。

通过组学研究,可以深刻理解水产动物各种生命活动规律的内在联系和分子机制,并根据相应结果进一步运用到抗病育种、药物筛选、种质资源保护和环境监测等多个研究领域。

转录组学是研究特定细胞、组织或器官在特定生长发育阶段或某种生理状况下所有转录本的科学。

这所有的转录本就称之为转录组,包括编码蛋白质的mRNA和非编码RNA( rRNA,tRNA和其他ncRNA)。

与基因组相对稳定不同的是,转录组是随着生长发育阶段、生理状态和外界环境的改变而变化的。

因此,转录组分析成为研究生物生长发育、应激生理、抗病免疫等作用机制的有力工具。

依据转录组学技术原理的不同,可以将其划分为两类技术,一种是基于杂交的转录组学技术,如利用cDNA微阵列(cDNA microarray) 和DNA宏阵列( DNA macroarray) 进行检测的转录组学技术; 一种是基于测序的转录组学技术,如cDNA 文库或表达序列标签( expressed sequence tags,EST) 文库测序技术,基因表达系列分析( serial analysis of gene expression,SAGE) 技术和大规模平行测序( massively parallel signature sequencing,MPSS) 技术,以及近年来发展起来的下一代高通量测序技术( next generation sequencing,NGS) ,即RNA测序( RNA sequencing,RNA-seq) 技术等。

植物在非生物胁迫下代谢组学与转录组学的研究进展

植物在非生物胁迫下代谢组学与转录组学的研究进展

植物在非生物胁迫下代谢组学与转录组学的研究进展一、本文概述随着全球气候变化的加剧,非生物胁迫如干旱、高温、盐碱等已成为影响植物生长和产量的重要因素。

为了深入理解和应对这些环境压力,植物代谢组学和转录组学的研究逐渐受到广泛关注。

本文旨在概述植物在非生物胁迫下的代谢组学和转录组学研究的最新进展,探讨这些技术在揭示植物响应非生物胁迫机制中的应用,以及未来可能的研究方向。

文章将首先介绍代谢组学和转录组学的基本概念和研究方法,然后重点分析近年来在植物非生物胁迫响应领域的代谢组学和转录组学研究成果,最后讨论这些技术在实际应用中的挑战和前景。

二、非生物胁迫的类型及其对植物的影响非生物胁迫是植物在生长和发育过程中面临的主要环境压力之一,包括但不限于盐胁迫、干旱胁迫、冷胁迫、热胁迫、重金属胁迫以及UV辐射等。

这些胁迫条件通常会对植物的生长、发育和生理代谢产生显著影响,严重时甚至导致植物死亡。

盐胁迫主要发生在盐碱地或海水灌溉地区,过高的盐浓度会导致植物细胞内的渗透压失衡,从而影响细胞的正常功能。

干旱胁迫则常见于水资源短缺的地区,长时间的干旱会导致植物水分亏缺,影响光合作用和其他代谢过程。

冷胁迫和热胁迫则分别由低温和高温引起,它们会干扰植物细胞的膜结构和酶活性,从而影响植物的正常生长。

重金属胁迫通常发生在工业污染地区,过量的重金属会干扰植物体内酶的活性,造成代谢紊乱。

UV辐射则主要来自太阳,过量的UV辐射会损害植物细胞的DNA和蛋白质,对植物造成直接伤害。

为了应对这些非生物胁迫,植物会启动一系列的生理和分子机制。

在代谢组学层面,植物会通过调整代谢途径,合成和积累一些特定的代谢产物,如渗透调节物质、抗氧化物质等,以维持细胞的正常功能。

在转录组学层面,植物会调整基因的表达模式,表达和上调一些与胁迫响应相关的基因,如转录因子、激酶等,以响应和适应胁迫环境。

研究植物在非生物胁迫下的代谢组学和转录组学变化,有助于深入理解植物应对环境压力的机制,为植物抗逆性的遗传改良和农业生产的可持续发展提供理论依据。

转录组学和代谢组学在植物非生物胁迫中的研究进展

转录组学和代谢组学在植物非生物胁迫中的研究进展

黄亚成,任东立,何 斌,等.转录组学和代谢组学在植物非生物胁迫中的研究进展[J].江苏农业科学,2023,51(22):1-7.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2023.22.001转录组学和代谢组学在植物非生物胁迫中的研究进展黄亚成1,任东立1,2,何 斌1,赵艳妹1,2,龚小见2,陈锦秀1,刘林娅1(1.六盘水师范学院生物科学与技术学院,贵州六盘水553000;2.贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵州贵阳550000) 摘要:随着全球现代工业的快速发展和气候的变化,植物在生长发育的过程中遭受非生胁迫越来越频繁,导致其产量降低、品质受损,甚至植株死亡。

植物在应答非生物胁迫的过程中,会通过一系列的生理生化、分子细胞水平的变化来维持生命和持续生长。

当前,代谢组学常用于分析植物响应非生物胁迫时代谢产物的种类及其变化规律,而转录组学能够帮助挖掘代谢产物合成的关键基因和转录调控因子。

因此,本文就近年来利用代谢组和转录组分析植物应答高温胁迫、低温胁迫、干旱胁迫、淹水胁迫、金属胁迫、盐胁迫、光胁迫等方面的研究进展进行了综述,展望了将来转录组和代谢组在植物抗逆研究中的应用,有助于加快解析植物响应非生物胁迫的机理,并为今后植物抗逆机制的研究提供参考。

关键词:植物;转录组学;代谢组学;非生物胁迫;研究进展 中图分类号:S184 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2023)22-0001-07收稿日期:2023-03-30基金项目:贵州省科学技术基金(编号:黔科合基础[2020]1Y115);六盘水市科技计划(编号:52020-2022-PT-03);2022年度六盘水师范学院科学研究计划(编号:LPSSYLPY202234);贵州省大学生创新训练项目(编号:S202210977055、S202210977126)。

作者简介:黄亚成(1987—),男,湖南武冈人,博士,副教授,主要从事植物生物化学与分子生物学研究。

转录组学主要技术及其应用研究

转录组学主要技术及其应用研究

转录组学主要技术及其应用研究转录组学是研究细胞或组织中转录产物(RNA)在一定时间和空间范围内的全面表达的一门学科。

它通过测定和分析RNA的种类和数量来揭示基因调控的差异和发生的机制。

转录组学技术包括深度测序、微阵列和实时定量PCR等,这些技术在生物医学研究、农业生物技术和环境学等领域中应用广泛。

深度测序(RNA-seq)是目前应用最广泛的转录组学技术之一、它利用高通量测序技术对细胞或组织中的RNA进行全面测序,可以获得转录本的序列和表达水平。

通过比较不同条件下的RNA-seq数据,可以鉴定和分析差异表达基因,揭示基因调控的变化和潜在的生物学过程。

此外,RNA-seq还可以用于发现新的转录本、分析剪接异构体、检测非编码RNA等。

微阵列技术是另一种常用的转录组学技术。

它基于DNA微阵列芯片的原理,将大量的探针固定在芯片上,用来捕获和检测RNA分子。

通过测量特定的转录本与相应探针的结合程度,可以得到转录本的相对表达水平。

微阵列技术具有高通量、高平行性和灵敏度的优势,可以同时分析成百上千个基因的表达。

实时定量PCR(qPCR)是一种准确而灵敏的测定RNA表达水平的技术。

它通过引入荧光染料和PCR反应循环的监测,可以实时检测并定量RNA分子的数量。

qPCR可以精确测量低丰度的RNA分子,具有快速、高通量和高灵敏度等特点,常用于验证和定量RNA-seq和微阵列的结果。

转录组学技术在许多领域中得到了广泛的应用。

在生物医学研究中,转录组学技术可以用于鉴定与疾病相关的基因和调控网络,揭示疾病发生发展的分子机制。

例如,通过对疾病组织和健康组织的转录组进行比较,可以发现疾病标志物和治疗靶点。

转录组学技术还可以用于研究肿瘤的发生发展机制和预后评估。

在环境学领域,转录组学技术可以用于研究环境污染对生物体的影响。

通过分析转录组数据,可以发现受污染环境下的生物体的代谢途径和信号通路发生的变化,评估环境污染的影响和危害程度。

论转录组的研究方法及当前进展

论转录组的研究方法及当前进展

论转录组的研究方法及当前进展转录组学是研究基因组所有转录本的一项技术。

转录组研究方法是通过使用高通量测序技术对组织或个体在特定条件下的所有mRNA进行测序,并利用生物信息学方法对所得数据进行分析和解读。

转录组研究旨在了解基因组在转录水平上的整体表达差异和调控机制,揭示基因在特定生物学过程中的功能和相互关系,以及识别与疾病相关的基因表达异常。

转录组研究方法主要包括实验设计、样品采集、RNA提取、文库构建、高通量测序和数据分析等步骤。

在实验设计阶段,研究者需要确定研究目的、选择样本类型和条件、确定对照组,以及确定测序平台等。

在样品采集和RNA提取步骤中,研究者需选择适当的组织或细胞类型、采集足够数量的样品,并使用RNA提取试剂盒提取内源性RNA。

文库构建步骤中,研究者需要通过将RNA逆转录合成cDNA,进行文库构建,并利用文库建设试剂盒进行PCR扩增。

高通量测序阶段,常用的技术包括RNA-Seq和微阵列。

RNA-Seq技术通过构建cDNA文库,并使用Illumina HiSeq等高通量测序平台进行测序,生成大量的RNA序列数据。

微阵列技术通过将RNA与探针杂交,利用辨识标记杂交到探针上的RNA的方式检测基因表达水平。

数据分析阶段主要包括数据预处理、基因差异表达分析、功能注释和通路分析等。

预处理步骤包括清洗、质量控制和对齐等,以确保后续分析的可靠性和准确性。

基因差异表达分析可通过比较两个或多个条件的转录组数据得出差异表达的基因集合。

功能注释和通路分析通过对差异表达的基因进行功能注释和通路富集分析,揭示不同基因的功能和相互作用过程。

转录组学的研究方法在生命科学领域取得了重要的进展。

它广泛应用于生物学、医学和农业等领域。

在生物学研究中,转录组学为生物进化、发育和适应性提供了重要的证据和洞察。

在医学研究中,转录组学为疾病的发病机制和治疗靶点的发现提供了新的方法和工具。

在农业研究中,转录组学有助于了解植物对环境和胁迫的适应机制,为植物的改良和遗传育种提供了新的思路和方法。

真核生物转录调控的研究进展

真核生物转录调控的研究进展

真核生物转录调控的研究进展一、概述真核生物转录调控是分子生物学领域的前沿课题,对于理解生物体基因表达调控机制、揭示生命活动规律具有重要意义。

转录调控作为基因表达过程中的关键环节,其复杂性和动态性使得研究者们不断深入挖掘其内在机制。

在真核生物中,转录过程受到多层次、多因素的精细调控。

这包括顺式作用元件与反式作用因子之间的相互作用,以及转录复合物在启动子区域的组装和调控。

顺式作用元件是DNA序列中的特定区域,能够识别并结合反式作用因子,从而调控转录的起始和效率。

反式作用因子则是一类能够调控基因转录的蛋白质,包括转录因子、辅助因子等。

随着高通量测序、染色质免疫沉淀、生物信息学等技术的发展,人们对真核生物转录调控的认识不断深化。

越来越多的转录因子、顺式作用元件以及它们之间的相互作用被揭示,为我们理解转录调控的复杂性和动态性提供了有力支持。

研究者们还发现了一些新的转录调控机制,如长非编码RNA、转录后修饰等,这些新发现为转录调控研究提供了新的视角和思路。

真核生物转录调控的研究仍面临诸多挑战。

转录调控网络的复杂性使得我们难以全面理解其工作原理;不同组织、不同发育阶段以及不同环境条件下的转录调控机制可能存在差异,这使得研究更加复杂和困难。

未来真核生物转录调控的研究需要更加深入地探索其内在机制,并结合实际应用,为疾病治疗、生物育种等领域提供新的思路和方法。

1. 真核生物转录调控的重要性真核生物转录调控是生命活动中至关重要的一个环节,它决定了基因表达的时间、地点和程度,进而影响了生物体的生长、发育和代谢等各个方面。

在真核生物中,基因表达的调控主要发生在转录水平,通过转录因子、辅助因子和RNA聚合酶等复杂的相互作用来实现。

深入研究真核生物转录调控机制,不仅有助于我们理解生命活动的本质,也为疾病的治疗和生物技术的应用提供了重要的理论基础。

真核生物转录调控在发育过程中起着关键作用。

在生物体的发育过程中,不同组织和器官的形成需要特定基因的精确表达。

转录组学的新进展与应用

转录组学的新进展与应用

转录组学的新进展与应用转录组学是一种研究生物体细胞中所有基因转录产物的高通量技术。

近年来,随着测序技术的发展和生物信息学工具的完善,转录组学在基础研究和应用研究中得到了越来越广泛的应用。

本文将介绍转录组学的新进展以及其在生命科学和医疗领域的应用。

一、转录组学的新进展1.应用单细胞转录组学技术深入研究细胞异质性单细胞转录组学技术(scRNA-seq)可以在对单个细胞进行转录组测序后,生成大量详细的分子信息。

在研究细胞异质性等方面,scRNA-seq显得尤为重要。

2018年,科学家们使用scRNA-seq技术对小鼠胚胎干细胞进行测序,成功地从中分离出多种“原始”细胞群体,并从中再分化出具有特定功能性的细胞群体。

这一研究结果为治疗癌症、糖尿病等多种疾病打下了基础。

2.甲基化转录组学技术的发展基因组DNA的甲基化成为影响基因的表达的重要因素之一。

甲基化转录组测序技术可以同时检测基因组DNA的甲基化和基因转录产物,达到了探究基因是否受甲基化调制的目的。

2018年,科学家在大肠杆菌纯化出甲基化转录因子并对其进行结构分析,从而揭示出其精细的结构与功能调节机制,为将来这一技术在药物治疗中的应用提供了理论基础。

3.新进展的平衡转录组技术平衡转录组测序技术可以同时检测基因组DNA的甲基化和基因转录产物,而它是改进版的甲基化转录组技术。

这项技术用于研究人类受精卵发育的胚胎表观遗传学时,发现用于标识成熟植物的基因也会在早期的胚胎发育阶段被激活,进一步推进了对干细胞时期转录组的理解,为治疗遗传学疾病提供了新思路。

二、转录组学在生命科学中的应用1.转录组学在基因治疗和细胞治疗中的应用许多基因疾病都可以通过转录组学技术来加以研究解决。

细胞免疫治疗、基因修补和癌症治疗潜力都在应用转录组学技术。

科学家们可以运用转录组学技术研究内源性mRNA的表达变化,同时运用CRISPR-Cas9干预内源性基因,从而最大限度地改善疾病症状,实现基因治疗和细胞治疗的目的。

蚜虫转录组研究进展

蚜虫转录组研究进展

蚜虫转录组研究进展转录组学是从分子水平研究和探讨细胞或蚜虫的特定组织中的基因从转录起始到翻译之前的情况,是基因表达的桥梁。

蚜虫类是同翅目中较大的类群,其可以传播植物病毒,对农业造成极大损失,当前,已对大豆蚜、豌豆蚜等6种蚜虫进行过转录组测序,测序研究多在于对分子机制、基因筛选、对环境的适应性及其共生体互作的研究。

对蚜虫转录组的研究,可以为蚜虫资源的开发提供丰富的组学资源,有助于控制蚜虫种群数量、抗药性及防治蚜虫灾害的发生,以及更深入的研究蚜虫生长发育的过程及特异性基因的发掘。

标签:蚜虫转录组转录组测序基因一、蚜虫转录组的研究方向1.为基因鉴定、筛选和发掘提供数据对蚜虫转录组的研究集中在基因鉴定,筛选等领域。

如对某一生长发育时期的蚜虫个体或蚜虫身体的一个部位的RNA序列进行测序,统计出单基因(unigenes)和转录本的个数,与数据库的序列比对和注释,可以获得表达差异基因及与该蚜虫的生长发育或者挖掘出相关身体部位完成生命活动有关的基因。

2.为蚜虫的生物防治提供依据蚜虫种群活动频繁时常常会引发煤污病等。

目前,农业上最主要的是采用农药防治,这种防治方法通过喷洒低毒的杀虫剂以达到灭蚜的目的,但不可避免的会使动物体内的农药残留物越积越多,危害人体健康。

对造成灾害的蚜虫种类进行转录组的测序,并选择在生长发育、能量代谢等过程中高表达的unigenes,将这些活跃性较高的碱基序列进行体外扩增,目的是为了得到双链的RNA (dsRNA),最后将其导入蚜虫体内,筛选引起干扰素反应的RNA(dsRNA)[6-8]。

3.有助发现蚜虫体内小分子RNA(small RNA)存在于蚜虫体内的小分子RNA是在蚜虫体内不参与翻译形成蛋白质的小分子非编码RNA,这些小分子非编码RNA在蚜虫体内能够调控基因的表达过程的转录水平,之前局限于桑格测序技术的缺点,很难对这部分RNA进行系统全面的研究。

目前,新一代测序技术对蚜虫的小分子RNA测序特别是其体内拷贝数较低的小分子RNA研究已成为可能,其结果导致发现了更多的的小分子RNA,大量的microRNA由此被发现,利用得到的数据处理结果来分析相关的靶标基因,促使microRNA的未知功能被发掘,这将会极大地促进对蚜虫转录水平的调控机制的认识及研究。

转录组 免疫细胞互作

转录组 免疫细胞互作

转录组免疫细胞互作引言免疫细胞是机体抵抗疾病的主要组成部分。

它们通过相互之间的互作,调节和协调免疫反应,以保持机体的免疫平衡。

转录组是指细胞中的所有转录RNA的集合,可以提供关于基因表达的全面信息。

研究转录组在免疫细胞互作中的作用,有助于深入了解免疫反应的分子机制。

转录组分析在免疫细胞互作中的应用转录组分析可用于研究免疫细胞之间的相互作用,包括细胞间信号传递、免疫细胞的功能调控和免疫反应的调节等。

通过分析转录组数据,可以鉴定差异表达基因、预测功能通路和识别调控因子,以揭示免疫细胞互作的分子机制。

鉴定差异表达基因转录组分析可以通过比较不同免疫细胞之间的基因表达水平,鉴定差异表达基因。

差异表达基因可能参与免疫细胞的相互作用和调控。

通过对这些差异表达基因的功能注释和通路分析,可以进一步了解免疫细胞互作的分子机制。

预测功能通路转录组分析可以通过富集分析和通路分析,预测免疫细胞互作中的功能通路。

功能通路是一系列相互关联的基因和蛋白质,参与特定的生物学过程。

通过预测功能通路,可以了解免疫细胞互作的调节网络和关键调控因子。

识别调控因子转录组分析可以识别调控因子,即参与基因表达调控的转录因子和miRNA等。

调控因子在免疫细胞互作中起着重要的作用,可以通过调控基因表达水平来影响免疫反应。

通过分析调控因子的靶基因和调控网络,可以揭示免疫细胞互作的分子机制。

转录组免疫细胞互作的研究进展近年来,转录组分析在免疫细胞互作研究中取得了显著的进展。

以下是几个研究领域的进展示例:免疫细胞互作的细胞间信号传递通过转录组分析,研究人员发现免疫细胞之间存在着复杂的细胞间信号传递网络。

例如,在抗原递呈细胞与T细胞之间的相互作用中,转录组分析揭示了多个信号通路的激活和抑制。

这些信号通路包括T细胞受体信号、共刺激信号和细胞因子信号等。

通过深入研究这些信号通路的调控机制,可以为免疫治疗的设计提供理论依据。

免疫细胞功能调控的转录因子转录因子是参与基因表达调控的关键分子。

转录组学的发展与应用前景

转录组学的发展与应用前景

转录组学的发展与应用前景随着生物学研究的深入,转录组学成为了一个越来越重要的领域。

转录组学是基于RNA序列的研究方法,能够全面了解细胞内的基因表达情况,从而揭示基因调控网络和细胞功能。

本文将探讨转录组学的发展历程、技术路线以及未来的应用前景。

一、转录组学的发展历程转录组学的起源可以追溯到二十世纪八十年代末,当时第一批基因芯片技术被研发出来。

这项技术通过将大量基因序列固定在芯片上,并利用荧光染料检测样本RNA的水平,实现了高通量基因表达分析。

随着技术的不断优化和新技术的不断涌现,如RNA-seq、单细胞转录组学等,转录组学的应用领域逐渐扩展到了包括生命科学、医疗保健、农业领域以及环境科学等诸多领域。

二、转录组学的技术路线1. RNA-seq技术RNA-seq是一种基于高通量测序技术对RNA进行定量和质量检测的方法。

它通过酶处理RNA样品,将其转换为全长cDNA,并用测序技术定量RNA的表达水平。

相对于基因芯片技术,RNA-seq技术更加准确和精细,能够检测到较低丰度的RNA样本,并且不受预先设计探针的限制。

因此,目前RNA-seq技术已经成为转录组学中最常用的方法之一。

2. 单细胞转录组学技术单细胞转录组学研究是一种新兴的技术,它可以研究单个细胞的RNA表达水平,可以揭示细胞各个部分的差异性和细胞命运决定基因的表达。

由于单细胞转录组学技术的独特性,它得到了广泛的应用,如在发育生物学、免疫学和癌症等领域。

3. 生物信息学分析技术生物信息学分析技术是转录组学的另一个重要环节。

转录组学数据的分析可以发现基因调控网络以及疾病相关的基因,还可以预测基因和基因组位点的功能。

这些数据解析需要生物信息学工具和软件的支持。

目前,生物信息学工具和技术的不断更新和提升,为转录组学数据分析提供了更加快捷、便利和快速的方法。

三、转录组学的应用前景1. 生物技术的发展随着转录组学技术的不断发展完善,转录组学开始在现代生物技术的很多领域和细分领域得到广泛的应用。

植物转录组学的研究进展

植物转录组学的研究进展

植物转录组学的研究进展随着基因测序技术和计算机技术的飞速发展,转录组学研究已成为生物学领域的一个热点。

其中,植物转录组学在植物基因组研究、新品种培育、功能基因组学等方面具有重要作用。

本文将介绍植物转录组学的研究进展及其应用。

一、什么是植物转录组学植物转录组学是指研究植物全基因组的转录水平。

转录组是指某一时间点内所有基因的转录产物。

植物转录组学通过高通量测序技术(如RNA-Seq)对组织、器官、生长阶段、环境变化等不同条件下的植物进行转录测序,以获得大量基因表达信息。

这些信息能够揭示植物基因的功能、基因调控网络的组成和生物代谢途径的调控机制等。

同时,植物转录组学也可以帮助鉴定新基因、开发新分子标记、研究基因功能等。

二、1.转录组测序技术随着测序技术的不断提高,高通量测序技术(如RNA-Seq)作为一种新型的转录组测序技术已经广泛应用于植物转录组学研究。

相比于前一代转录组测序技术(如microarray),高通量测序技术具有成本低、检测灵敏度高、检测范围广等优点。

同时,高通量测序技术也能够在基因水平上定量和分析不同样本之间的差异,这为植物转录组学的应用打下了基础。

2.转录组数据分析转录组数据分析是植物转录组学中不可忽视的环节。

由于测序数据庞大、细节丰富,转录组数据分析需要清晰的分析流程和可靠的生物信息学工具。

因此,多种数据分析软件、方法学和数据库已经被开发出来,如Trinity、STAR、Cufflinks、EdgeR、DESeq2、KOBAS等。

3.代表性研究成果植物转录组学在植物基因组研究、新品种培育、功能基因组学等方面的应用已经取得了丰硕的成果。

以水稻为例,通过转录组测序研究已经获得了海量的无参考和有参考基因型数据,并推出了“超级杂交水稻”等新品种。

同时,植物转录组学还为分子育种和分子标记辅助选择研究提供了理论和实践基础。

同时,植物转录组学研究也构建了植物物质代谢、信号传导和调节网络的系统模型,为研究植物生长发育、遗传变异和环境适应等奠定了基础。

转录组学的研究进展与应用

转录组学的研究进展与应用

转录组学的研究进展与应用随着DNA测序技术的突破,生物学研究的方式和研究的内容都得到了革新和扩展。

转录组学作为高通量数据时代生物学研究的重要分支,在基因表达的分析、调控网络的研究等方面都有了重要的进展。

本文将阐述转录组学在基础研究和应用领域中的研究进展。

转录组学的基础应用转录组学是指在整个生物体中,转录的RNA种类和其表达水平的全面分析。

转录组学研究可以揭示基因调控的复杂性,发现基因调控网络的功能,对于发掘新基因、确定遗传变异与疾病的相关性以及阐释疾病发病机制都具有重要意义。

生物体中RNA种类繁多,传统的基因表达水平的测量方法只能得到整体的平均信息,而无法深入细胞和组织水平观察具体的RNA表达情况。

高通量的RNA测序技术的出现极大地提高了分辨率,为我们揭示RNA组成和表达谱提供了强有力的工具。

在这方面,Cancer Genome Atlas (TCGA)机构做的工作值得称赞。

TCGA机构网站上,通过浏览肺癌转录组测序数据,可以对三个亚型的转录组信息进行比较,这些亚型是循环肺癌,肺泡细胞癌和鳞状细胞癌。

用户可以观察每个亚型的不同转录组成分,如mRNA,lncRNA和miRNA,对于具体基因的表达谱信息也很详细。

这样的转录组测序信息使得精确的基因诊断成为可能。

另外,转录组学还有关注基因调控网络功能的作用,包括基因组复制、DNA甲基化和组蛋白修饰等。

例如,研究表明,甲基化的修改和人类肿瘤的关系密切。

对于妊娠期间母亲抽烟影响新生儿气道发育的研究发现,因为母亲抽烟引起的基因组DNA甲基化增加,升高了气道家庭影响力信使的收集,最终导致了非定型细胞在新生儿气道内大量出现。

这样的研究证实了转录组学的研究结果可以对医学实践产生重要影响。

转录组学的技术开发随着高通量的DNA测序技术的不断发展,转录组学的技术也在不断完善。

现在已经出现了许多不同的RNA分析技术,包括全局表达分析、基因特异性表达分析、RNA编辑等。

其中,全局表达分析是最常用的技术之一。

分子生物学的研究进展

分子生物学的研究进展

分子生物学的研究进展分子生物学是研究生物体内分子结构、功能和相互作用的学科,它在生物科学领域中起着重要的作用。

随着科技的不断进步,分子生物学的研究也在不断取得新的进展。

本文将介绍分子生物学的研究进展,包括基因编辑技术、基因组学、蛋白质组学和转录组学等方面。

一、基因编辑技术基因编辑技术是指通过改变生物体的基因组来实现对其基因的精确编辑。

近年来,CRISPR-Cas9技术的出现使得基因编辑变得更加简单和高效。

CRISPR-Cas9是一种基于细菌免疫系统的技术,它可以通过引导RNA与Cas9蛋白结合,精确地切割DNA链,从而实现对基因的编辑。

这项技术不仅可以用于基因的敲除和插入,还可以用于基因的修饰和修复。

基因编辑技术的出现为研究人员提供了一种更加便捷和精确的方法来研究基因的功能和调控机制。

二、基因组学基因组学是研究生物体基因组的学科,它包括基因组测序、基因组结构和功能的研究。

随着高通量测序技术的发展,基因组学研究取得了巨大的进展。

人类基因组计划的完成使得人类基因组的序列得以揭示,为人类疾病的研究提供了重要的基础。

此外,基因组学的研究还揭示了许多生物体的基因组结构和功能,为研究生物体的进化和适应性提供了重要的线索。

三、蛋白质组学蛋白质组学是研究生物体蛋白质组的学科,它包括蛋白质组的测序、结构和功能的研究。

随着质谱技术的发展,蛋白质组学研究取得了重要的进展。

质谱技术可以用于蛋白质的定量和鉴定,从而揭示蛋白质在生物体内的表达和功能。

蛋白质组学的研究不仅可以帮助我们理解蛋白质的功能和调控机制,还可以为研究疾病的发生和发展提供重要的线索。

四、转录组学转录组学是研究生物体转录组的学科,它包括转录组的测序、结构和功能的研究。

随着RNA测序技术的发展,转录组学研究取得了重要的进展。

转录组学的研究可以帮助我们了解基因的表达和调控机制,揭示基因在不同组织和发育阶段的表达模式。

此外,转录组学的研究还可以帮助我们发现新的基因和非编码RNA,为研究生物体的功能和调控机制提供重要的线索。

生物遗传学前沿技术的研究进展

生物遗传学前沿技术的研究进展

生物遗传学前沿技术的研究进展生物遗传学前沿技术主要指在生物基因、表观遗传、功能基因组以及染色体三维结构等领域中的新方法和新技术。

在人类进化、生物多样性、疾病发病机制等方面的深入了解,使科学家们能够更好地掌握自然界的秘密。

本文将着重介绍生物遗传学前沿技术方面的一些研究进展。

1. 单细胞转录组学单细胞转录组学是一种新兴的技术,可以在细胞水平上研究RNA表达水平。

这意味着它可以揭示每个细胞在孤立状态下的基因表达。

这项技术主要使用单细胞隔离和高通量测序分别分析RNA和DNA。

单细胞转录组学已经被广泛应用于癌症研究、神经系统科学以及个性化医学研究。

2. CRISPR-Cas9技术CRISPR-Cas9技术是一种新兴的基因编辑技术,可用于修改真核细胞中特定基因的序列。

这项技术使用一种特殊的酶,称为Cas9,以及一个锐利的分子剪刀,它可以找到特定的DNA序列并将其切除或替换。

这项技术也被广泛应用于研究疾病以及治疗遗传疾病。

3. 功能基因组学功能基因组学是一种新兴的遗传技术,旨在研究编码和非编码RNA的功能、各种蛋白质-蛋白质相互作用以及转录因子在基因上的调控能力。

这项技术阐明了RNA将基因表达的程度调控的方式以及蛋白质-蛋白质、蛋白质-DNA和否定调控网络的作用。

功能基因组学在疾病治疗和药物发现方面也有着广泛的应用价值。

4. 全基因组测序全基因组测序技术是一种与基因组学相关的技术,旨在测定各种生物体的全基因组序列。

这项技术主要使用高通量测序技术,可帮助科学家更好地了解基因组的详细信息。

全基因组测序技术被广泛应用于人类进化、物种间的比较基因组学、药物开发和疾病诊断。

5. 长读序技术长读序技术是一种新兴的高通量测序技术,旨在生成长度超过10 kb的序列。

这项技术使用了几种不同的方法,包括氟化嘧啶、纳米孔测序和单分子测序。

长读序技术可以更好地了解有部分难以测序的基因、复杂病原体的基因组以及不同物种之间的相似性。

总体而言,生物遗传学前沿技术正在不断发展,这些新方法和技术让科学家们更好地了解细胞、基因和生物体内在运作的机制,为治疗疾病、社会进步和人类健康带来了无限可能。

疾病转录组学分析研究进展

疾病转录组学分析研究进展

疾病转录组学分析研究进展在遗传学研究领域中,转录组学分析一直被视作重要的方向之一。

通过研究转录组,有助于我们深入了解细胞分子机理,从而识别与疾病有关的基因和通路。

随着测序技术的不断发展和逐渐普及,转录组学分析已经成为对于疾病研究的一个重要手段。

疾病转录组学分析方法近年来,高通量测序(RNA-seq)这一新技术的出现,使得转录组学的研究变得更加准确和高效。

高通量测序的优势在于其能够基因差异表达研究的全面性,而这也是基于微阵列(microarray)技术无法达到的。

高通量测序技术能够在单个细胞水平上进行转录组学分析并进行基因的表达定量,精准地识别不同组织、细胞和时间点所表达的基因分布。

除了RNA-seq外,还有许多其他的转录组学分析方法,如CAGE、RNA-seq和array-based measurement等,这些方法有自己的特点,适用于不同的研究方向和领域。

从转录组学分析的角度,选择合适的技术方法非常关键。

疾病转录组学分析应用现状转录组学分析的应用在癌症研究、心血管疾病、神经系统疾病以及自身免疫性疾病(例如类风湿关节炎、红斑狼疮等)等多个领域显示出了巨大的潜力。

其中癌症研究领域最为深入,且已经成为了转录组学分析的主要应用领域。

RNA-seq技术能够通过对于癌症患者样本和正常人群样本的基因表达差异进行分析,从而在癌症基因和通路发掘过程中有很重要的作用。

与此同时,还有许多相关研究,如肺癌、结直肠癌和乳腺癌等多种癌症表型的RNA-seq研究。

与此同时,心血管疾病、神经系统疾病和自身免疫性疾病等领域的研究也在逐渐深入。

1. 关于下游分析技术的研究在进行RNA-seq研究时,基因表达定量和差异分析是最基本的必需环节,除此之外,还需要进行丰富性分析、功能分析和通路分析等下游分析技术。

这些技术能够通过基因注释、基因富集分析和功能富集分析等途径,更全面地理解基因差异表达背后的生物学特性。

与此同时,还需要不断探索新的分析思路和方法技术,以适应实际应用中的需求。

大豆转录组学与功能基因组学的研究进展

大豆转录组学与功能基因组学的研究进展

大豆转录组学与功能基因组学的研究进展大豆是一种经济作物,其种子含有高蛋白和高脂肪,是人类的主要蛋白质来源。

因此,了解大豆基因组的结构和功能,对于改良其品种、增加产量和优化生产是至关重要的。

随着生物技术的发展,大豆转录组学和功能基因组学已成为研究大豆基因组的关键领域。

转录组学是研究某个生物的所有转录本的学科,而功能基因组学则是研究基因在生物体内的功能及其相互作用的学科。

下面将详细介绍大豆转录组学和功能基因组学的研究进展。

一、大豆转录组学研究进展1. 大豆转录组学的定量和定性分析大豆的基因组大小为1.1 Gb,其中大约有46,000个基因。

高通量DNA测序技术的发展,使得对大豆转录组的定性和定量分析更加容易。

以Illumina高通量测序技术为例,对大豆某一生长阶段的转录组进行测序,可以检测到大约60,000至80,000个转录本,为大豆基因组的深入分析提供了基础。

2. 转录组芯片技术在大豆基因组研究中的应用转录组芯片技术是一种高通量的基因表达检测方法。

它基于DNA微阵列和RNA混合疏水基质的原理,可以同时检测几千至几万个基因。

大豆转录组芯片的应用,可以帮助科学家准确的、系统地了解大豆基因组中的基因表达情况,并提供了一种有效的基因鉴定和基因筛选的方法。

3. 转录组学在大豆互作网络研究中的应用大豆生长发育过程中,不同时间点和组织的转录组是不同的,因此,大豆互作网络的研究是一项非常重要的任务。

转录组学的数据可以用于对大豆基因互作网络的构建和预测。

例如,科学家可以利用转录组学数据,预测不同基因在不同生长阶段以及不同组织中的相互作用情况。

二、大豆功能基因组学研究进展1. 蛋白质组学在大豆功能基因组学中的应用大豆蛋白质组学是研究大豆全局蛋白质表达、结构和功能的学科。

使用蛋白质组学技术,科学家可以全面了解大豆蛋白质组的结构和功能,并进一步了解这些蛋白质和不同生长阶段和组织中的基因表达情况之间的联系。

2. RNA干扰技术在大豆基因筛选中的应用RNA干扰技术通过靶向选择性降解mRNA分子,来影响基因表达。

转录组学研究技术及其应用汇总

转录组学研究技术及其应用汇总
转录组学研究技术及 其应用
目录:
• 一、转录组简介 • 二、主要技术及其原理 • 三、与蛋白质组研究进展比较 • 四、转录组学应用 • 五、参考文献
一、转录组简介
• 1、概念 • 2、转录组学 • 3、相关知识
1、概念
遗传学中心法则表明 , 遗传信息在精密 的调控下通过信使RNA(mRNA)从DNA传递到蛋 白质。因此,mRNA 被认为是DNA与蛋白质之 间生物信息传递的一个“桥梁” , 而所有表 达基因的身份以及其转录水平, 综合起来被 称作转录组(Transcriptome)。转录组是特 定组织或细胞在某一发育阶段或功能状态下 转录出来的所有RNA的总和,主要包括mRNA和 非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)。
三、与蛋白质组研究进展比较
转录组与蛋白质组比较研究发现,总体而言其间 的相关性不高。根据数据的类型不同可以将现有的研究 分为4类:单点比较、两点差异比较、多点时序比较和 多点非时序比较。对其差异原因的研究和分析表明:除 了由实验系统及数据类型不同导致的差异外,转录蛋白 质合成各步骤受到的限制,以及在此过程中的分子调控 也对其有重要的影响;而且不同基因,不同组织和细胞 在不同状态下可能也会有差异。因此,结合转录组和蛋 白质组的表达谱研究倾向于利用蛋白质组和转录组研究 的差异和互补性,同时对生物体特定状态下的基因和蛋 白质表达水平进行全方位度量,以获得表达谱的全景图, 并挖掘受到转录后调控的基因。
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2、转录组学在药用植物研究中的应用
目前, 1/3 以上的临 床用药来源于植物提取物 或其衍生物。随着分子生 物学向各个学科领域的渗 透及蛋白质组学和生物信 息学的应用,阐明药用植 物天然活性成分生物合成 途径及其关键酶,实现关 键酶基因的克隆与体外高 效表达,利用现代生物技 术手段及次生代谢工程, 大规模生产药用植物的有 效成分将成为未来发展方 向之一。

中医证候的转录组学研究进展与探析

中医证候的转录组学研究进展与探析

中医证候的转录组学研究进展与探析何浩强;陈光;高嘉良;王阶【摘要】中医证候是中医理论的精粹部分,其生物学基础研究是证明中医科学性和中医药现代化的关键环节.转录组学从分子水平研究证候相关基因转录及转录调控规律以探索证候生物学基础,目前在证候研究中得到一定应用.本文对中医证候转录组学研究进行综述,包括转录组学内涵及研究方向、转录组学相关技术、中医证候的转录组差异表达和调控网络分析,并阐述了证候转录组学面临的挑战以及发展前景,以期为证候生物学基础研究提供新的思路和方法.【期刊名称】《世界科学技术-中医药现代化》【年(卷),期】2018(020)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】证候;转录组学;mRNA;miRNA;lncRNA;差异表达;调控网络【作者】何浩强;陈光;高嘉良;王阶【作者单位】中国中医科学院广安门医院心血管科北京100053;北京中医药大学针灸推拿学院北京100029;中国中医科学院广安门医院心血管科北京100053;北京中医药大学针灸推拿学院北京100029;中国中医科学院广安门医院心血管科北京100053;中国中医科学院广安门医院心血管科北京100053【正文语种】中文【中图分类】R22证候是中医辨证论治的基础与核心,是中医理论的精粹部分。

证候研究是中医药基础研究、临床实践和现代化进程的关键一环。

证候生物学基础研究又是证候研究中必不可少的部分,也是证明中医科学性的重要前提。

目前,学者运用传统中医方法并结合现代科学技术,从整体、细胞、分子等多个层面,生理、生化、超微结构等多个方面对证候生物学基础做了相关探索。

尤其在进入后基因组时代之后,有学者[1]提出中西医可能在寻找疾病的共性物质基础时在基因水平上找到两者的结合点,为证候生物学基础研究进一步指明方向。

目前证候生物学基础研究[2]在分子层面的基本思路是以探索基因组、转录组、蛋白组表达异常及特异代谢组分,探寻证候物质基础—“生物标志物群”为目的。

基因组学与转录组学发展趋势

基因组学与转录组学发展趋势

基因组学与转录组学发展趋势随着科技的不断进步,基因组学与转录组学这两个领域的发展也越来越快速与引人注目。

基因组学是指对细胞或生物中所有基因组成的遗传物质进行系统性研究的学科,而转录组学则是指研究细胞或生物中所有基因的转录产物的学科。

这两个领域是相互关联的,需要不断深入研究,以便在医疗、生物工程和农业等领域发挥更大的作用。

以下是基因组学与转录组学发展趋势的一些探讨。

1.单细胞转录组学单细胞转录组学是指研究单个细胞的转录组的学科。

这种技术可以更加精确地了解细胞的生理状态和生物过程,因此在癌症和其他疾病的诊断和治疗方面非常有用。

相比之下,传统的转录组学技术只能获得对整个组织细胞的平均表达情况。

单细胞转录组学将基因组数据和生物学规律的深度挖掘相结合,可以为研究细胞分化和人类疾病提供新的可能性。

2.组学大数据分析基因组学与转录组学容易产生理解非常困难的大量数据,如何处理这些信息是未来的一个重要方向。

人们需要更有效的方法来分析大数据,以便找到与疾病相关的模式或信息。

一些研究人员已经开始将机器学习算法应用于组学数据中,以帮助建立标准化化数据智能导出预测模型。

同时,人工智能、云计算和增强现实等技术也正在组学数据的挖掘和分析中发挥重要作用。

3.新兴技术基因组学和转录组学的新技术不断涌现。

例如,CRISPR技术可以用于基因组编辑,以促进致病基因的靶向消除和治疗疾病。

Nanopore技术则可以实时监测RNA和DNA的序列信息,极大地提高了数据获取速度和准确性。

还有许多新兴技术,如三代测序技术、全息技术、可视化技术等都给基因组学和转录组学带来了更多探索的可能性。

4.人类健康应用基因组学和转录组学在人类健康领域的应用也越来越广泛。

例如,用转录组学手段来了解某种癌症组织中基因表达的异常状态,帮助寻找针对这个异常状态专一的治疗药物。

转录组数据也可以用于诊断精神疾病、皮肤病等疾病,并且在判断肿瘤类型和治疗方案上也具有重要意义。

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转录组学领域研究进展一览关键词:Transcriptomics;RNA;RT-PCR;Profiling;Synthesis;Sequencing;Purification;Micro arrays;Extraction转录组学(tranomics),是一门在整体水平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律的学科,也就是说,转录组学是从RNA水平来研究基因的表达情况。

转录组即一个活细胞所能转录出来的所有RNA的总和,是研究细胞表型和功能的一个重要手段。

本文中,小编对近年来转录组学领域的相关研究进行了盘点,分享给各位!【1】北大教授开发单细胞全转录组测序新技术2014年4月29日,北京大学生物动态光学成像中心黄岩谊、汤富酬课题组在《美国科学院院刊》(PNAS)上发表题为“Microfluidic single-cell whole-tranome sequencing”的论文。

该研究利用微流控芯片技术实现了高质量单细胞的全转录组测序样品准备,全面提高了单细胞全转录组分析的准确性和可靠性。

细胞是生命活动的基本功能单位,而在生物体内没有任何两个细胞是完全相同的。

传统的生命科学与医学研究,绝大多数情况下都是针对混合的大量细胞进行的,无法观察到单个细胞之间细微的差别。

近年来不断发展的实验技术,提供了更加定量与客观的证据,表明在许多关键生命过程例如胚胎发育、细胞分化、疾病发生与发展等过程中,特定的单个细胞行为,以及其间的个体化差异与异质性,导致了极其重要甚至是决定性的结果。

而之前基于大量细胞平均测量所获得的结果并无法正确反映复杂生物体系的全面真实信息,严重掩盖了独立个体样本的行为以及生命现象中大量存在的随机行为。

针对单个细胞的研究,是细胞生命分析技术所追求的极限状态,是对传统技术极大的挑战。

【2】doi:10.1126/science.aaf2403在一项新的研究中,来自瑞典卡罗琳斯卡研究所和皇家理工学院等机构的研究人员开发出一种新的被称作空间转录组学(spatial tranomics)的高分辨率方法研究一种组织中哪些基因是有活性的。

这种方法能够被用于所有类型的组织中,而且在临床前研究和癌症诊断中是有价值的。

相关研究结果发表在2016年7月1日那期Science期刊上,论文标题为“Visualization and analysisof gene expressionin tissue sections by spatial tranomics”。

疾病改变组织中RNA分子和蛋白表达。

为了获得关于疾病的更多知识和优化诊断方法,对组织样品进行显微研究经常在实验室和医院中开展,但是迄今为止,科学家们只能够同时确定少量RNA分子的位置。

在这项新的研究中,来自瑞典卡罗琳斯卡研究所的Jonas Frisén教授团队与来自瑞典皇家理工学院的Joakim Lundeberg教授团队合作开发出一种新的方法,能够分析所有RNA分子的数量,并且利用显微镜提供它们的空间信息。

【3】每年年底,《自然方法》Nature Methods都会对过去一年中推动生物学发展的技术方法做出回顾与总结,由此评选出当年最受瞩目、影响力最大的技术。

2016年,表观转录组分析(Epitranome analysis)荣膺Nature Methods年度生命科学技术。

Epitranome一词前使用希腊语“epi”作为前缀,它指的是添加到核糖核苷酸中的任何修饰,但不考虑该修饰的已知功能或遗传性。

科学家们越来越意识到,对核糖核苷酸的化学修饰对调控细胞特性有重要作用。

表观转录组学检测方法也越来越高效。

2006年,Andrew Fire和Craig Mello因发现RNA干扰而荣获诺贝尔生理学或医学奖。

他们的成果发表后,生物学家们研究了大量非编码RNA的功能。

直到今天,该领域依旧是热门的研究方向。

目前该领域出现的问题是,RNA分子本身是如何受到调控的。

更具体地说,发生于所有RNA种类中的转录后修饰的功能是什么?近年的技术突破(主要是基于测序方法引发的技术突破)让转录组分析(对这种RNA修饰的全基因组范围内的分析)成为可能,并指出了表观转录组的重要功能作用。

【4】doi:10.1038/ncomms12218最近一项发表在国际学术期刊Nature Communication上的文章为毛霉目真菌的进化过程提出了新的见解。

毛霉目真菌这是一类能够引起致命感染的真菌,这种感染在部分病人群体中越来越多,该研究发现的一些分子途径或可在将来开发为潜在的治疗和诊断靶点。

当人类的免疫系统功能减弱,毛霉目真菌就容易侵入人类细胞,引起致命感染——毛霉菌病。

马里兰大学医学院等机构的研究人员经过研究发现了病人发生毛霉菌病的过程中所需要的一些关键分子途径。

研究人员首先对30种毛霉目真菌的基因组进行了测序,对真菌入侵过程中人类呼吸道上皮细胞以及引起毛霉菌病的三种最常见真菌进行了转录组分析,揭示了宿主和真菌中促进发病的关键因素,从中找到了毛霉菌病发病机制种一些必须的信号途径。

【5】doi:10.1038/nbt.2122近日,来自深圳华大基因研究院和台湾长庚大学的研究人员研发了一种对人类转录组中的RNA编辑位点进行测定和分析的新型计算方法,并发现人类转录组中存在大量的RNA编辑现象,该成果于2012年2月12日在国际著名杂志《自然-生物技术》(Nature Biotechnology)上在线发表。

本研究利用最新的RNA-seq 技术对人类个体中的RNA编辑位点进行了准确、全面的检测和广泛的分析,对提高研究人员采用新一代测序技术对RNA编辑进行研究及进一步了解RNA编辑与人类发育以及正常或疾病等不同生理状态的关系发挥了重要的作用。

RNA编辑是指DNA转录成RNA前体(pre-RNA)后,RNA序列内一些特异位点的核苷酸发生删除、添加或修饰等变化,使得RNA所携带的遗传信息发生改变的过程。

这种改变影响了基因的表达,使得一个基因可能产生几种结构和功能不同的蛋白质。

RNA编辑在灵长类进化和高级脑功能的发育等方面被视为重要因素。

尽管科学家们已经对RNA编辑修饰机理进行了一些研究,如对遗传信息的改变、对RNA剪接和miRNA调控的影响等,但是对人类中RNA编辑的发生和作用仍知之甚少。

因此,准确全面地对RNA编辑位点的鉴定和分析是深入理解转录后修饰相关机制等方面研究的关键一步。

【6】doi:10.1186/1471-2164-13-716星油藤(Plukenetia volubilis L.) 又名南美油藤、印加果、印加花生等,是大戟科一种多年生木质藤本油料植物,其种子油脂可以食用。

星油藤油与其他植物油相比其成分非常特殊,绝大部分是不饱和脂肪酸,约占总油脂的93%,亚油酸(ω-6脂肪酸)和亚麻酸(ω-3脂肪酸)含量分别高达35%和50%。

ω-3 脂肪酸对人体的发育和健康维护具有重要意义,世界卫生组织提出人类食用油脂中亚麻油酸和其它脂肪酸的比例应达到1:4,而目前在我国市场上的食用油中亚麻油酸和其它脂肪酸的比例是20-30:1。

在主要的油料作物油脂中(包括大豆、花生、玉米、向日葵、油菜等)亚麻油酸含量很低,通常在0-10%之间。

开发利用星油藤种子累积ω-3脂肪酸的特殊功能基因,通过转基因技术对我国主要油料作物(如油菜、花生等)进行遗传改良,改善其种子亚麻油酸的含量,将提高我国食用油的品质。

中国科学院西双版纳热带植物园分子遗传与育种研究组在刘爱忠研究员的指导下,开展了星油藤种子发育不同时期的转录组学研究,调查了转录水平上基因的表达和亚麻油酸累积的协同性。

经测序组装共获得70392个unigene,其中22179个unigene在不同发育时期呈现差异表达。

进一步的生物信息学分析发现有397个unigene与脂肪酸合成和累积相关,并且有多个编码脂肪酸脱氢酶的unigene在油脂快速合成时期表达水平显著上调。

本研究为调查星油藤种子高效累积ω-3脂肪酸的分子机制以及转基因分子育种等工作提供了非常重要的遗传信息资源。

【7】Science:开发出TT-Seq技术绘制人类瞬时转录组图谱doi:10.1126/science.aad9841基因之间的序列长期以来被视为“垃圾DNA”,我们如今知道它们也发挥着至关重要的功能。

这些DNA区域发生的突变能够严重地对人类发育造成损害,而且可能在生命后期导致严重疾病。

然而,在此之前,调节性DNA序列一直很难发现。

如今,在一项新的研究中,德国慕尼黑理工大学计算生物学教授JulienGagneur团队和德国马克斯普朗克生物物理化学研究所教授Patrick Cramer 团队如今开发出一种方法可以用于发现活跃的可控制基因活性的调节性DNA序列。

相关研究结果发表在2016年6月3日那期Science期刊上,论文标题为“TT-seq maps the human transient tranome”。

我们DNA中的基因含有详细的用于蛋白表达的组装指令,而蛋白执行和控制着我们细胞中的几乎所有过程。

为了确保每个蛋白在我们体内合适的地点合适的时间上完成它的任务,相对应的基因活性就必需受到严格地控制。

这种严格控制功能是由基因之间的调节性DNA信息所承担。

论文共同通信作者、马克斯普朗克生物物理化学研究所分子生物学系主任Patrick Cramer教授解释道,“调节性DNA区域是人类发育、组织保存和免疫反应等必不可少的。

再者,它们在多种疾病中发挥着重要作用。

比如,患有癌症或心血管疾病的病人正是在这些调节性DNA区域中发生很多突变。

”【8】DOI:10.1371/journal.pone.0080464近日,上海辰山植物园(中国科学院上海辰山植物科学研究中心)药用植物与次生代谢研究组(陈晓亚研究员课题组)杨蕾博士等在PLoS ONE在线发表药用植物丹参(Salvia miltiorrhiza)转录组分析相关的研究论文Tranome Analysis of Medicinal Plant Salvia miltiorrhiza andIdentification of Genes Related to Tanshinone Biosynthesis。

丹参(Salvia miltiorrhiza)为唇形科(Labiatae)鼠尾草属常用中药,以根和根茎入药,药理学表明丹参中丹参酮类化合物对于治疗心脑血管疾病具有显著疗效。

丹参酮类物质特异性地积累在丹参的根中,所以该研究通过对比丹参根和叶不同组织中转录表达的差异基因来挖掘丹参酮生物合成相关的基因及转录调控因子,为进一步研究丹参酮类的生物合成及调控奠定了基础。

该研究成果获得国家自然科学基金及上海市绿化和市容管理局科学技术项目等多项资助。

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