2022年精准医学发展态势

精准医学的形成是科技自身发展的客观必然,也是公众对健康需求的推动,体现了医学科学发展趋势,也代表了临床实践发展的方向。经过几年的快速发展,精准医学研究理念和范式已广泛推广,精准医学体系逐渐成熟走向应用。该文在系统梳理2022年精准医学领域的发展布局与举措,前瞻领域发展新趋势、研究新进展、产业新突破的基础上,展望了领域未来发展前景。当前,精准医学的科学价值与健康维护作用进一步凸显,各国系统布局、长期规划、持续加码支持精准医学发展;大型人群队列平台建设广泛开展、疾病研究与疾病精准防诊治方案开始成熟,诊断方案与治疗药物的开发思路及审批标准也开始发生转变,精准医学发展进入新阶段。未来,随高质量大型队列的建设、生命组学技术的发展,以及相关政策体系的完善,精准医学将呈现巨大发展前景。     

转录组和代谢组分析瘤菌根菌对铁皮石斛的促生机制

为筛选出促进铁皮石斛(Dendrobium officinale)生长的差异表达基因和差异代谢物,对瘤菌根菌与无菌盆栽铁皮石斛苗共生后形成的侧根根系进行转录组、代谢组和双组学联合分析。结果表明,转录组分析共找到262条差异表达基因富集到了35条通路中,其中内质网蛋白质加工通路途径的差异基因最多,其次为氨基糖和核苷酸糖代谢通路。代谢组分析共检测出194个差异代谢物富集到33个KEGG通路中,其中代谢途径的差异代谢物最多有133个,其次为不同环境的微生物代谢途径的差异代谢物有70个。通过联合分析,有9个差异基因的差异表达导致丝氨酸、谷氨酸、D-甘露糖和激素等代谢物的积累量发生变化,这可能是瘤菌根菌促进铁皮石斛生长的重要原因。因此,推测瘤菌根菌促进铁皮石斛生长与氨基酸、糖、植物激素的积累及相关基因的表达变化有关。     

北美车前染色体核型研究

我国有车前属植物18种,已做过染色体研究的有车前(P.asiatica)等五种,未见北美车前的染色体研究报道。北美车前(Plantago virginica)采自     

斯勒卷瓣兰，中国云南南部兰科一新种（英文）

描述并绘制了云南南部兰科石豆兰属一新种：斯勒卷瓣兰(Bulbophyllum dresslerianum Z. D. Han & H. Wang)。该新种属于双叶卷瓣兰组(section Tripudianthes Seidenf.),在形态上与该组的4种,即狄氏卷瓣兰(B. dickasonii)、堪布里石豆兰(B. kanburiense)、皱掌卷瓣兰(B. rugosisepalum)和拟双叶卷瓣兰(B. tripudians)近似,主要区别在于该种唇瓣前缘具囊泡,侧面及腹面被稀疏的短腺毛;侧萼片棕黄色,表面光滑。编制了斯勒卷瓣兰及其近缘种的检索表。目前,该种仅在云南南部墨江县发现一个居群,濒危状况有待评估。     

盐生车前染色体核型首次报道

本文报道了产于陕西的盐生车前的核型公式K(2n)=12=10m+2sm,核型“1A”型,其染色体相对长度为21.10μm,由6对染色体组成。     

miRNA响应印度梨形孢定殖调控大麦生长发育的作用机制

【背景】内生真菌印度梨形孢(Piriformospora indica)定殖植物可以显著促进植物生长发育。miRNA已被证实在植物体的生长发育中具有调控作用。【目的】揭示印度梨形孢定殖大麦促进大麦生长发育过程中miRNA对印度梨形孢定殖的响应及对大麦生长发育的调控作用。【方法】提取大麦总RNA,实施转录组测序并进行序列比对与数据挖掘;使用高效液相色谱检测大麦生长素等激素水平变化。【结果】印度梨形孢对大麦有显著促生作用;全转录组测序结果显示：印度梨形孢侵染3 d较空白对照有18个差异表达的miRNA,其中11个miRNA上调、7个miRNA下调;侵染7 d与空白对照相比24个差异表达的miRNA,其中11个miRNA上调、13个miRNA下调;侵染3 d与侵染7 d相比有3个miRNA上调、6个miRNA下调。GO功能富集分析与KEGG通路分析显示,差异表达miRNA的靶基因主要参与转录、细胞分裂、生长素信号的感知和转导、光合作用和激素刺激响应。靶基因所参与的途径与大麦生长发育密切相关,暗示miRNA对印度梨形孢定殖过程做出了积极响应。代谢产物分析表明miRNA参与的调控路径的代谢产物发生改变。【结论】本研究以miRNA为入手点,探究了miRNA对大麦生长发育的调控机制,为揭示印度梨形孢的促生机制提供了新的研究方向。     

兰茂牛肝菌子实体发育的关联物质及其主要通路分析

【背景】兰茂牛肝菌(Lanmaoaasiatica)等外生菌根真菌的子实体形成和发育机制仍然未知。【目的】揭示调控子实体发育的关联物质。【方法】同时运用核磁共振、气相质谱和液相质谱3种代谢组学技术,分析兰茂牛肝菌纯培养8d原基(Y8)与野生子实体(Z0)的小分子物质。【结果】Y8及Z0分别共指认出451、473种化合物;Y8vs.Z0,有362种显著或极显著上调(206种)及下调(156种)差异物质,其涉及47条调控通路。【结论】推测通过9条主要通路完成物质的深度转化及调控,极显著上调及下调差异物质如牛肝菌素可能对子实体的发育起着一定的调控作用,3种方法互相补充扩大了检测的泛度及灵敏度,这为探究兰茂牛肝菌子实体发育机理及人工培养提供了一定的理论参考。     

功能代谢组学技术在微生物研究中的应用

功能代谢组学是以代谢组学技术发现关键代谢物为基础,结合体内体外实验和分子生物学等技术手段,研究差异代谢物及相关蛋白、酶和基因的功能,从而揭示生物体内在的分子调控机制。功能代谢组学技术具有精准识别关键调控代谢物及其相关基因或酶的特性,近年来在微生物相关疾病的防控和工业化生产等方面受到了广泛的关注。本文介绍了功能代谢组学技术的分析流程、相关研究方法与平台及其在微生物研究方面的应用,其中重点阐述了真核、原核以及病毒微生物的代谢特性、调控靶点及相关防控策略等。最后,提出功能代谢组学研究在未来面临的问题与挑战,为后续功能代谢组学的研究与发展提供新的思路。     

华山新麦草和鹅观草属两个种间物种生物学研究

通过华山新麦草（２ｎ＝１４,ＮＮ）和鹅观草属的两个种（纤毛鹅观草（２ｎ＝２８ ＳＹ）和鹅观草（２ｎ＝４２ ＳＨＹ）属间杂交,两个组合均得到生长健壮的植株。杂种Ｆ１形态上均为双亲的中间型。纤毛鹅观草Ｘ华山新麦草和鹅观草Ｘ华山新麦草杂种Ｆ１染色体配对构型分别为：２０．７３Ｉ＋０．３１８Ⅱ,２４．８０１Ⅰ＋１．５７Ⅱ＋０．０１２Ⅲ。后期Ⅰ均出现多极分离。两个组合均发现减数分裂过程异常现象。两个组合染色体     

雪衣藻Chlamydomonas nivalis适应温度周期性变化的生理响应和分子机制

【目的】雪衣藻(Chlamydomonas nivalis)分布于高山积雪和两极地区,可耐受低温胁迫和温度骤变,其适应温度变化的分子机制目前尚不清楚。【方法】本研究基于温度周期性变化下雪衣藻生理指标的响应规律,选择10个取样点进行转录组测序。运用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)划分得到17个共表达模块,从中找到5个与样品处理显著关联的模块,并对温度骤变的时间点进行基因差异表达分析。最后对筛选得到的基因集进行功能注释分析。【结果】转录组学分析显示,C. nivalis在温度周期变化下基因表达量发生了全局变化,其中果糖和甘露糖代谢通路、淀粉和蔗糖代谢通路、谷胱甘肽代谢通路以及抗坏血酸和醛酸代谢通路中关键酶的编码基因在低温下上调表达。研究还发现在温度周期变化下,C. nivalis中蛋白质质量控制系统、光合作用系统、DNA修复系统相关基因响应温度变化。【结论】本研究为揭示雪衣藻适应温度胁迫的分子机制提供了重要线索,丰富了生物抗逆基因资源库。