基于同义密码子使用的原核生物基因组大、小染色体及质粒进化特征分析北大核心CSCD

基于同义密码子偏好分析,对54个原核基因组大、小染色体及质粒中蛋白质编码基因的序列特征进行了对比分析。结果表明,大、小染色体中蛋白质编码基因的GC含量分布相近,质粒中蛋白质编码基因的GC含量分布与所在物种全基因组的GC含量差别较大。进一步的分析表明,大、小染色体共同偏好的密码子最多,且具有相近的起始密码子和终止密码子使用特征。基于对应分析的同义密码子使用模式分析表明,大、小染色体具有相近的序列特征,且大、小染色体及质粒之间具有不尽相同的影响因素。这些结果可为今后原核生物基因组进化研究提供可靠的方法和理论依据。     

人造染色体与“重组染色体技术”

今年本刊第一期(中国细胞生物学学报2011;33(1):95-9.)我介绍了美国科学家克雷格·文特尔实验室人工合成支原体基因组,创造了人造生命体。这个基因组长度为1.08 Mb,用化学方法合成了该基因组所有的DNA片段,然后借助酵母同源重组技术将这些片段组装成完整的支原体基因组(环形     

利用土壤宏基因组技术定向筛选抗生素产生菌的方法学建立

为了快速从土壤中定向筛选抗生素产生菌, 本研究利用宏基因组技术进行了土壤中抗生素产生菌快速筛选方法的探索。对6 种不同土质的土壤利用液氮冷冻法提取土壤基因组DNA 并用PVPP柱层析法进行纯化, 每克湿土可得到32.25?61.25 μg DNA, 片段大小为23 kb左右, 说明宏基因组DNA样品完整, 16S rDNA的 PCR结果证明了该基因组DNA纯度可用于后期的分子操作。利用Herbimycin产生菌掺入法进行了抗生素产生菌筛选方法学的验证。结果证明, 每克湿土掺入103个Herbimycin产生菌时, 利用Herbimycin合成基因簇的特定引物即可从所提取的土壤基因组DNA中扩增出目标条带, 并且可以利用传统菌种分离方法从土壤中重新分离出来被掺入到土壤的Herbimycin产生菌。这些结果证明本研究建立的定向抗生素产生菌筛选方法, 具有快捷、灵敏的特点, 大大减少传统筛选方法的工作强度和时间, 为微生物新药的研发建立一种全新的研究方法。     

PNAS：DNA骨架硫修饰研究获新成果

上海交通大学、武汉大学与美国麻省理工学院共同合作联合完成的论文《DNA磷硫酰化修饰在细菌基因组中广泛分布且量化存在》日前在美国《国家科学院院刊》上发表,这是DNA骨架上硫修饰研究领域又一个新的重大进展,也是邓子新团队与彼得·帝丹合作报道了DNA骨架上硫修饰化学本质后持续合作的新成果。     

《自然-遗传学》：发现甲亢致病新机理

我国利用多年积累的疾病相关样本,采用全基因组关联分析等最先进的基因组技术,在Graves病的研究中获得突破性进展。其成果8月15日发表在《自然-遗传学》杂志上。     

几种模式生物基因组中最适密码对和稀有密码对使用的规律性

以6种模式生物基因组为样本,从密码对的碱基组成及密码子的使用两方面,分析了最适密码对与稀有密码对的使用。结果显示:6种生物的最适密码对rP双碱基TA出现的频数都是最低的,而出现频率最大的双碱墓对于古菌、细菌、真核是不同的;稀有密码对中双碱基TA出现的频数却是最高的,而出现频率最低的双碱基刘·于古菌、细菌、真核是不同的。这说明双碱基的分布与密码对的偏好性有很强的相关性,同时也与基因组进化存在关联。另外,我们也分析了本文的6种生物编码序列叶,最适密码对与稀有密码对的出现频数与密码了的相对使用频率的关系,发现密码对的出现频数与其密码子的使用存在相关性。     

干细胞研究进展消息

干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源,具有高度自我复制、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞研究正在向现代生命科学和医学的各个领域交叉渗透,干细胞技术也从一种实验室概念逐渐转变成能够看得见的现实。干细胞研究已成为生命科学中的热点。介于此,本刊将就干细胞的最新研究进展情况设立专栏,为广大读者提供了解干细胞研究的平台。     

南方鲇线粒体基因组全序列与骨鳔鱼类分化时间的估算

用PCR方法获得了南方鲇（Silurus meridionalis）的线粒体基因组全序列,长度为16533bp,南方鲇线粒体基因组中A和T的含量略高（（A＋T）为55.17%）,12S rRNA,16S rRNA,tRNA和控制区的（A＋T）含量分别为52.44%,55.23%,55.97%和60.24%）.基于选取的36种代表性种类线粒体全序列中的11个蛋白编码基因,构建了骨鳔鱼类系统发育树,并以骨鳔鱼类化石记录为标定点,运用松散分子钟方法估算物种分化时间.结果表明,耳鳔系鱼类为强烈支持的单系,鲤形目位于该类群的基部,脂鲤目和电鳗目构成姐妹群,然后和鲇形目构成姐妹群.骨鳔鱼类起源于三叠纪（约为231Mya）,耳鳔系起源于三叠纪晚期（约为216Mya）,其代表类群均起源于侏罗纪晚期（鲇形目、鲤形目、脂鲤目、电鳗目的分化发生在161～139Mya）,南方鲇的物种分化时间约为白垩纪中期,估算的分化时间远早于化石记录.     

英国帝国理工学院：人类基因组测序有望几分钟内完成

2010年12月20日,英国帝国理工学院（Imperial College）宣布,开发了一种叫做Nano Sequencing的纳米孔测序新技术,该技术可能导致能在数分钟内解读人类基因组的DNA测序仪的开发,而且成本只有现行测序技术的几分之一。研究的详细情况发表在《纳米通讯》（Nano Letters）杂志上。     

GWAS 2011: Opportunities and challenges

The wide adoption of genome-wide association study (GWAS) has dramatically changed the landscape of the genetic studies of human diseases.Banking on the study design that employs large and multiple-independent samples,linkage disequilibrium (LD) -based systematic genome-wide interrogation,and vigorous statistical standard for declaring genetic association,GWAS has greatly advanced the genetic studies of human disease by successfully identifying over 4 thousands of genetic susceptibility SNPs or loci for 210 diseases/traits in human.Besides its unrivaled scientific achievements,GWAS has also transformed the communities of human genetics by stimulating unprecedented broad and large-scale collaboration and data sharing across different groups and countries,which has enabled some mega genetic studies where dozens or hundreds of thousands of samples were investigated through mete-analysis,providing enormous statistical power for discovering genetic variants,even the ones with very moderate effect on disease phenotype or physiological trait.While the success of GWAS has been widely recognized,there are many concerns on GWAS that are being passionately debated.In particular,there ate heated discussions on why only a limited proportion,quiet often a small proportion,of genetic heritability can be explained by the GWAS findings,and whether and how the GWAS findings have really advanced the biological investigation and understanding of disease mechanisms.Concerning these shortcomings of GWAS,many have genuinely questioned the perspective of translating the GWAS findings into clinical practice.To provide a platform to discuss the progresses and shortcomings of GWAS,a nature conference,titled “GWAS 2011:Opportunities and Challenges”,was organized through the collaboration between the Nature Genetics and Anhui Medical University,which was held in Hefei,China on May 19-21,2011.