长期以来,科学界普遍认为,新基因是通过错误复制、融合或拆分已存在的基因而产生的。然而,我国科学家经过研究发现,自然界中一个全新功能基因可以“从零诞生”。
北京时间9月2日深夜,国际学术期刊《细胞》发表了华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室宁国贵教授团队题为“A de novo originated gene drives rose scent diversification”(一个从头起源基因驱动玫瑰香气多样化)的研究成果。该成果揭示了一个全新基因诞生的多步骤过程,以及该基因对植物表型的影响机制。该研究不仅为重新审视植物基因的起源机制提供了新视角,更为植物学领域从头设计新基因、改良生物性状开辟了新思路。
月季资源品类丰富,拥有数百个自然种和上万个栽培种,具有重要的园艺价值,适合作为生物多样性研究的模式植物。团队以月季为模式资源,研究发现了一个全新的基因,并命名为SCREP。研究证实该基因可以显著抑制月季花的关键芳香物质——丁香酚的合成。而这一新基因的诞生,是通过千百万年多步骤“拼装”而来。
大约6300万年前,同为蔷薇亚科物种的树莓里骤然出现了一段无功能的“非编码DNA”。直至1600万年前,随着蔷薇属物种植物的演化,这些零散片段逐步演变为可编码蛋白质的完整基因框架。而一个名为MITE的“跳跃基因”插入其启动区,如同安装“能量电池”,促使SCREP增强表达,最终影响了蔷薇属植物花香。
团队对38种涵盖野生种、古老栽培种及现代栽培种的蔷薇植物进行基因测序与香气成分分析发现:SCREP基因普遍存在于进化程度较高或经人工选育的蔷薇品种中。缺少该基因或其启动区域未插入MITE“跳跃基因”(无“能量电池”)的植株,往往能释放更浓郁的丁香酚香气。这表明,SCREP基因的有无及表达强度,是塑造蔷薇属植物多样花香“性格”的核心因素之一。
该发现不仅为月季花香性状的定向调控提供了理论依据,更具备广阔的合成生物学应用潜力:未来,有望突破传统依赖已有基因进行改良组装的技术局限,通过从头创造新基因的方式,精准改良植物性状。
长期以来,科学界普遍认为,新基因是通过错误复制、融合或拆分已存在的基因而产生的。然而,我国科学家经过研究发现,自然界中一个全新功能基因可以“从零诞生”。
北京时间9月2日深夜,国际学术期刊《细胞》发表了华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室宁国贵教授团队题为“A de novo originated gene drives rose scent diversification”(一个从头起源基因驱动玫瑰香气多样化)的研究成果。该成果揭示了一个全新基因诞生的多步骤过程,以及该基因对植物表型的影响机制。该研究不仅为重新审视植物基因的起源机制提供了新视角,更为植物学领域从头设计新基因、改良生物性状开辟了新思路。
月季资源品类丰富,拥有数百个自然种和上万个栽培种,具有重要的园艺价值,适合作为生物多样性研究的模式植物。团队以月季为模式资源,研究发现了一个全新的基因,并命名为SCREP。研究证实该基因可以显著抑制月季花的关键芳香物质——丁香酚的合成。而这一新基因的诞生,是通过千百万年多步骤“拼装”而来。
大约6300万年前,同为蔷薇亚科物种的树莓里骤然出现了一段无功能的“非编码DNA”。直至1600万年前,随着蔷薇属物种植物的演化,这些零散片段逐步演变为可编码蛋白质的完整基因框架。而一个名为MITE的“跳跃基因”插入其启动区,如同安装“能量电池”,促使SCREP增强表达,最终影响了蔷薇属植物花香。
团队对38种涵盖野生种、古老栽培种及现代栽培种的蔷薇植物进行基因测序与香气成分分析发现:SCREP基因普遍存在于进化程度较高或经人工选育的蔷薇品种中。缺少该基因或其启动区域未插入MITE“跳跃基因”(无“能量电池”)的植株,往往能释放更浓郁的丁香酚香气。这表明,SCREP基因的有无及表达强度,是塑造蔷薇属植物多样花香“性格”的核心因素之一。
该发现不仅为月季花香性状的定向调控提供了理论依据,更具备广阔的合成生物学应用潜力:未来,有望突破传统依赖已有基因进行改良组装的技术局限,通过从头创造新基因的方式,精准改良植物性状。
3月17日,记者从陆军军医大学西南医院获悉,该院消化内科教授陈磊团队联合陆军军医大学教授张定林首次提出,活性氧响应性纳米材料能够把程序性死亡配体-1蛋白精准传递到肠道炎症部位,有效缓解肠炎 3月17日记者获悉,哈尔滨医科大学公共卫生学院副院长、教授田懋一与副研究员叶鹏鹏团队在一项研究中提出,应将预防老年人跌倒与国家基本公共卫生服务中各项服务流程融合起来。该研究全面梳理了 日本《朝日新闻》近日发表题为《深海之光——极端环境是创意宝库》的文章,作者是樱井林太郎,编译如下:在被称为最后未开垦地的深海,有着低温、高压、黑暗等极限环境。能否从这些极限环 3月18日,伴随着搬运车的轰鸣声,全国首个大规模清洁能源特高压直流输电工程的送端±800千伏特高压祁连换流站迎来了一位“新成员”——1号调相机转子,该换流站第7次年度检修工作 近年来,电动自行车以便利性受到大众青睐,但相关起火事故威胁着居民的生命财产安全。据国家消防救援局发布的统计数据,2023年全国共接报电动自行车火灾2.1万起,比2022年增加17.4%。电动自行车起火 3月22日消息,中国互联网络信息中心(CNNIC)今天发布了《中国互联网络变化状况计算报告》。《报告》显示,截至2023年12月,我国网民规模达10.92亿人,较2022年12月新增网民2480万人,互联网普及率达77.5%。截 。本文链接:新发现+1 我国科学家揭示植物基因起源新机制http://www.sushuapos.com/show-2-13638-0.html
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