植物抗性基因研究新趋势

多种生物基因组的大规模测序结果表明,抗性基因在基因组上成簇存在,从结构基因组、比较基因组、功能基因组与生物信息学等方面论述了植物抗性基因研究的新趋势。     

面向大规模人群的基因组注释系统

基因组注释是识别出基因组序列中功能组件的过程,其可以直接对序列赋予生物学意义,由此方便研究者探究和分析基因组功能.基因组注释可以帮助研究从三个层次上理解基因组,一种是在核苷酸水平的注释,主要确定DNA序列中基因、RNA、重复序列等组件的物理位置,包括转录起始,翻译起始,外显子边界等具体位置信息.同时可以注释得到变异在不...     

基因组数据的处理

随着人类基因组计划、小鼠基因组计划、各种微生物基因组计划、水稻基因组计划以及各种动植物基因组计划的顺利实施 ,基因数据不断增加。 1995年第一条全基因组数据 (Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓｉｎｆｌｕｅｎｚａｅ ,流感嗜血杆菌全基因组序列 )公布。以ＧｅｎＢａｎｋ收录的基因组数据为例 ,1996年 ,ＧｅｎＢａｎｋ仅收录了 2条全基因组数据 ,1997年就增加到 6条全基因组数据 ,到目前为止 ,ＧｅｎＢａｎｋ已收录了包括大肠杆菌在内的 10条全基因组数据。此外 ,至少有 32条微生物全基因组即将测序完毕 ,不久将收录ＧｅｎＢａｎｋ中[1] 。基因…     

复杂基因组测序技术研究进展

复杂基因组指的是无法使用常规测序和组装手段直接解析的一类基因组,通常指包含高比例重复序列、高杂合度、极端GC含量、存在难消除异源DNA污染的基因组。为了解决复杂基因组的测序和组装问题,需要分别从基因组测序实验方法、测序技术平台、组装算法与策略3个方面进行深入研究。本文详细介绍了复杂基因组测序组装相关的现有技术与方法,并结合复杂基因组经典实例介绍了复杂基因组测序的技术解决途径和发展历程,可为制订合适的复杂基因组测序策略提供参考。     

合成型酵母基因组重排技术

基因组的结构变异是生物体表型进化的重要驱动力之一。设计与合成酵母基因组为人工基因组结构变异提供了新途径。人工合成酿酒酵母基因组(Sc2.0)通过系统性地引入重排元件,赋予了基因组柔性可变的功能,可诱导产生 DNA 片段的删除、反转、复制、移位等基因组结构变异。合成型酵母基因组重排技术可实现菌株性状的快速进化,并且为研究基因组结构变异与表型变化间的关系提供了一种快速、全新的方法。综述了合成型酵母基因组重排技术的研究热点和技术进展,并展示了其在创新菌种中的应用价值。     

乳酸菌基因组学研究进展

乳酸菌广泛应用于食品发酵工业中,其中有些菌种是重要的益生菌。目前,对乳酸菌的研究已从最初的形态学研究进入到了分子水平的研究。乳酸菌全基因组测序研究已在全球展开。乳酸菌基因组研究有助于揭示乳酸菌的遗传和代谢机制,加速重要益生功能基因的挖掘,同时为乳酸菌的应用提供众多可能性。本文就乳酸菌基因组研究的概况、重要乳酸菌基因组、乳酸菌的功能基因组以及比较基因组进行了综述。     

昆虫基因组及其大小

昆虫基因组大小是由于基因组各种重复序列在扩增、缺失和分化过程中所致的数量差异造成的。这些差异使得昆虫不同类群间、种间和同种的不同种群间表现出基因组大小的不同。目前有59种昆虫已经列入基因组测序计划, 其中6种昆虫（黑腹果蝇Drosophila melanogaster、冈比亚按蚊Anopheles gambiae、家蚕Bombyx mori、意大利蜜蜂Apis mellifera、埃及伊蚊Aedes aegypti和赤拟谷盗Tribolium castaneum）的全基因组序列已经报道。有725种昆虫的基因组大小得到了估计, 大小在0.09~16.93 pg （88~16 558 Mb）之间。本文还介绍了昆虫基因组大小的估计方法, 讨论了昆虫基因组大小的变化及其意义。     

单细胞自由生物基因组全序列的测定和比较基因组研究

近几年来五种单细胞生物的基因组计划得以完成。本文介绍了从五种生物的全基因组序列获得的一些成果,包括全基因组鸟枪法测序、基因组分析和新比较基因组等三个方面,并对生物基因组计划的研究方法作一些探讨。     

人类基因组的研究进展

人类基因组的研究进展达来内蒙古大学生物学系,呼和浩特,０１００２１）人类基因组计划是１９９０年１０月正式实施的为期１５年耗资３０亿美元的宏伟工程。它的任务是完成高精度的人类基因组遗传学图谱和物理图谱,测定人和几个模式生物的基因组ＤＮＡ序列,是广泛的国...     

自身基因组原位杂交揭示植物基因组重复DNA沿染色体的分布

重复DNA沿染色体的分布是认识植物基因组的组织和进化的要素之一。本研究采用一种改良的基因组原位杂交程序,对基因组大小和重复DNA数量不同的6种植物进行了自身基因组原位杂交(self-genomic in situ hybridization,self-GISH)。在所有供试物种的染色体都观察到荧光标记探针DNA的不均匀分布。杂交信号图型在物种间有明显的差异,并与基因组的大小相关。小基因组拟南芥的染色体几乎只有近着丝粒区和核仁组织区被标记。基因组相对较小的水稻、高粱、甘蓝的杂交信号分散分布在染色体的全长,但在近着丝粒区或近端区以及某些异染色质臂的分布明显占优势。大基因组的玉米和大麦的所有染色体都被密集地标记,并在染色体全长显示出强标记区与弱标记或不标记区的交替排列。此外,甘蓝染色体的所有近着丝粒区和核仁组织区、大麦染色体的所有近着丝粒区和某些臂中间区还显示了增强的信号带。大麦增强的信号带带型与其N-带带型一致。水稻自身基因组原位杂交图型与水稻Cot-1DNA在水稻染色体上的荧光原位杂交图型基本一致。研究结果表明,自身基因组原位杂交信号实际上反映了基因组重复DNA序列对染色体的杂交,因而自身基因组原位杂交技术是显示植物基因组中重复DNA聚集区在染色体上的分布以及与重复DNA相关联的染色质分化的有效方法。     

水稻基因组测序的研究进展

水稻是最重要的粮食作物之一,世界上大约有一半的人口以水稻为主要粮食。作为基因组研究的模式植物,水稻基因组的测序工作已在世界范围内展开。此项研究工作不仅能破译水稻全基因组序列,还将有助于了解其他禾本科植物的基因组信息。本对水稻基因组测序工作进展作一综述。     

基于Web的基因组浏览器研究现状

测序技术的发展促使人类基因组测序成本急剧降低,测序速度迅速增加,对这些数据的分析和可视化已成为生命科学领域最重要的课题之一.基因组浏览器技术在基因序列分析,遗传密码解读,复杂疾病研究等方面具有重要意义.本文综述了9种主要的基因组浏览器技术,并从可视化内容、可视化形式、软件系统架构等角度分析了它们的特点.最后,探讨了基因组浏览器发展所面临的挑战.     

微生物基因组研究进展

微生物基因组研究近年来发展很快,借助基因测序技术已完成多种微生物基因组测序。原核细胞生物基因组与真核细胞基因组具有各自特点。许多由基因控制的细菌遗传性状与细菌毒力有关,选择合适的靶基因研究可用于发展疫苗和开发新的诊断工具。同时,加快基因组功能性研究迫在眉睫。     

基因组育种值估计的贝叶斯方法

基因组育种值估计是基因组选择的重要环节,基因组育种值的准确性是基因组选择成功应用的关键,而其准确性在很大程度上取决于估计方法。目前研究和应用最多的基因组育种值估计方法是贝叶斯(Bayes)和最佳线性无偏预测(BLUP)两大类方法。文章系统介绍了目前已提出的各种Bayes方法,并总结了该类方法的估计效果和各方面的改进。模拟数据和实际数据研究结果都表明,Bayes类方法估计基因组育种值的准确性优于BLUP类方法,特别对于存在较大效应QTL的性状其优势更明显。由于Bayes方法的理论和计算过程相对复杂,目前其在实际育种中的运用不如BLUP类方法普遍,但随着快速算法的开发和计算机硬件的改进,计算问题有望得到解决;另外,随着对基因组和性状遗传结构研究的深入开展,能为Bayes方法提供更为准确的先验信息,从而使Bayes方法估计基因组育种值准确性的优势更加突出,应用将会更加广泛。     

马基因组研究进展

各种生物都具有其独特的遗传信息, 深入了解生物体的形成过程以及各种生命活动都离不开基因组的研究成果。由于在世界范围内马具有良好的健康情况记录和详细的系谱记录, 使得马成为生命科学研究中极具价值的模式动物。尽管起步较晚, 但在过去的几年中, 马基因组图谱经历了前所未有的发展。文章主要对近年来马基因组遗传图谱、物理图谱、基因组比较作图以及功能基因组学等研究进展进行了综述, 这些图谱也正是世界各地研究人员用以探寻与马的各种性状(包括全部的健康状况、抗病性能、生殖生育能力、运动性能以及诸如毛色这样的表型特征等)相关基因的重要工具。相信这些研究成果将为马匹疾病预防、诊断和治疗提供新的思路与方法, 并将为马遗传育种提供更好的选配依据。     

锈菌类真菌基因组结构分析研究进展

锈菌种群庞大,可以引起许多重要经济作物和林木病害,严重威胁全球粮食和林业生产安全。全基因组分析为锈菌基因功能研究、毒性变异研究及锈菌演化规律研究提供了重要基础,为制定锈病有效防控策略和创制抗锈新材料提供理论依据。本文综述了目前锈菌全基因组分析领域的进展,对锈菌的基因组结构、基因组成、基因组变异等特征进行了归纳分析,对基因组变异与其专性寄生特性的关系、基因组变异对其毒性变异的可能影响等进行了阐述。基因组学将为最终揭示锈菌生活史复杂性和毒性高度变异性的根本成因提供有力工具。     

组装断裂导致宏基因组来源的基因组污染度高估的评估与修正

[目的] 识别并修正由断裂的标记基因引起的来自宏基因组测序组装的基因组污染度的高估。[方法] 利用纯菌完整基因组构造的模拟数据来分析断裂基因对基因组质量评估的影响以及设定矫正参数，基于nr库的分类学注释结果来判定2个断裂标记基因（即断裂基因对）是否来自于同一标记基因，在剔除断裂冗余基因后重新计算污染度。[结果] 基于纯菌完整基因组模拟打断数据的结果表明基因组片段化程度越高，基因组的污染度越高，并且该现象在分箱获得的微生物基因组草图中也有体现。我们设计的矫正流程能将纯菌模拟打断数据的污染度纠正到完整基因组的水平。在对760个肠道和土壤宏基因组来源的污染度大于0的基因组草图进行矫正后，接近半数基因组的污染度降低，其中43个基因组的污染度降至0。[结论] 我们的流程可以在一定程度上矫正由断裂基因引起的基因组污染度的高估，提高分箱基因组草图的可利用率，并可应用于需求日益增加的宏基因组来源的基因组质量评估中。     

糖皮质激素非基因组效应的研究

在过去的几十年间,人们认为糖皮质激素（glucocorticoid,GC）仅仅是通过改变基因的表达来发挥其生理作用,这个过程需要几个小时来完成。然而,近年来越来越多的证据表明GC对激素分泌、神经元兴奋性、机体行为及细胞形态、糖类代谢等具备快速效应,这些过程往往在数秒钟或者分种内完成,这种作用机制被称为GC的非基因组作用机制。GC的非基因组作用主要可能通过两种不同的机制起作用：（1）通过细胞膜上或者细胞质内结构未知的糖皮质激素受体（glucocorticoid Recptor,GR）来发挥非基因组作用,即为特异性非基因组效应,（2）GC主要通过改变细胞膜理化作用来发挥效应。也称为非特异性非基因组效应（non-specific nongenomic effects,NSNE）。本文通过阐述近年来GC的非基因组的作用的最新研究进展并且讨论了这些非基因组作用临床治疗过程中的联系。对糖皮质激素基因组和非基因组作用机制的深入了解有助于指导我们在临床合理用药并减少其副作用。     

苏云金芽孢杆菌基因组研究概况

迄今为止,全球已有2个Bt株菌株完成了全基因组测序,1个Bt菌株正在拼接中,15个Bt菌株正在进行测序中.已有22个Bt质粒完成了全序列测定.Bt是作为生物农药使用最广泛的微生物菌株,也是最为成功地将其杀虫晶体蛋白基因应用于植物转基因的微生物.在基因组进化、新基因发现、基因表达调控等方面一直是科学家研究的热点,并取得了相当多的成果.本文概述了苏云金芽孢杆菌基因组测序现状、基因组特征及比较基因学等方面的研究进展.     

后基因组时代的基因组功能注释

基因组功能注释是后基因组时代功能基因组学研究的热点领域.从基因组功能注释的研究内容与研究手段出发,重点综述了生物信息学在该领域方法学上的研究进展,并展望了今后的发展前景.