TheScientist：值得關注的基因組研究

　　美國的《The Scientist》雜志是一本面向生命科學的學生、研究人員的雜志，與學術期刊不同的是，該雜志除了報道研究領域內的熱點話題外，還深入研究人員所關心的其他話題，如怎樣進行職業規劃、怎樣用高科技創業等。其背后有全世界最優秀的專家團隊――F1000(Faculty1000)的支持。近日The Scientist推薦了近期值得關注的基因組測序研究，如下：

　　1.31種真菌基因組

　　由包括美國能源部聯合基因組研究所(DOE JGI)在內的20多家機構的研究人員組成的一個國際研究小組近日完成了對31種真菌(fungi)完整基因組比較的綜合性研究，從而譜寫出了真菌基因組百科全書第一章。相關論文發布在《科學》(Science)雜志上。

　　研究數據表明能夠分解木質素多聚體(維持植物細胞壁剛性)的真菌的進化可能在終止煤層形成中發揮了關鍵性的作用。隨著新真菌的出現，死亡植物物質可以被完全分解成基本化學成分。不再累積為可最終變為煤炭的泥煤，大量的植物生物質腐爛并以二氧化碳的形式釋放到大氣中。

　　文章的資深作者、克拉克大學生物學家David Hibbett 說：“我們希望這將進入到生物學和地質學教科書中。當你讀到關于煤炭形成的書籍時，通常是就物理過程對其進行解釋，并且煤沉積的速度在石炭一二疊系(Permo-Carboniferous)末期降下來。那原因為何呢?有各種不同的解釋。白腐真菌(white rot fungi)的進化可能是一個因素，或許還是一個重要因素。一旦你擁有白腐菌，你就可以分解煤炭的主要前體木質素。因此白腐菌的進化是在碳循環演變過程中的一個非常重要的事件。

　　這篇論文是真菌基因組百科全書第一個產品。產生的數據生成了工業感興趣的木質纖維素酶最全面的目錄。使研究人員得到了跨越非常不同系統發生的所有基因的藍圖。

　　D. Floudas et al., “Lignin decomposition reconstructed from 31 fungal genomes,” Science, 336: 1715-1719, 2012.

　　2.谷子

　　谷子作為模式植物具備許多優勢：其一它具有簡潔的基因組，其二它可于幾個月內在很小的空間中增殖足夠多的數量。此外，谷子遍布全球，因此也可作為了解草本植物適應各種生長環境的優良模式之一。近期《自然生物技術》(Nature Biotechnology)雜志上的兩篇新研究論文提供了谷子的詳細遺傳圖譜和基因組草圖。

　　在第一篇文章中，美國能源署的研究人員發布了枝稷近緣植物谷子(foxtail millet)(植物名 Setaria italica)基因組。通過對谷子基因組的測序，研究人員找到了一個具有溫和、 C4、耐旱抗寒等適應性的一年生草本模式植物，其他植物可通過與它的比較，辨別出這些植物是否具備以上這些適應性。

　　在另一篇文章中，來自深圳華大基因研究院和張家口市農業科學院等單位的科研人員成功構建了谷子全基因組序列圖譜，為揭示谷子抗旱節水、豐產、耐瘠和高光合作用效率等生理機制的研究提供了新的途徑，并為高產優質、抗逆谷子新品種的培育奠定了堅實的基礎。

　　J. Bennetzen et al., “Reference genome sequence of the model plant Setaria,” Nature Biotechnology 30, 555C561, 2012.

　　G. Zhang et al., “Genome sequence of foxtail millet (Setaria italica) provides insights into grass evolution and biofuel potential,” Nature Biotechnology 30, 549C554, 2012.

　　3. 寬吻海豚

　　研究人員比較了寬吻海豚(bottlenose dolphin)和其他哺乳動物的基因組，揭示了與它們高智商相關的遺傳學線索，其中包括與神經系統相關蛋白的27種突變。其中一個發生 microcephalin蛋白上，也同樣存在于人類基因組中，表明它在腦體積起支配作用。其他選定的基因似乎支配了神經連接，以及為海洋生物提供了諸如提高攜氧能力和線粒體功能等適應能力。

　　M. McGowen et al., “Dolphin genome provides evidence for adaptive evolution of nervous system genes and a molecular rate slowdown,” Proceedings of the Royal Society B, doi: 10.1098/rspb.2012.0869, 2012.

　　4.鯊魚種類

　　研究人員測序了4,283份鯊魚和鰩魚樣本，發現了574個種類，其中79種有可能是新種類。驚人的發現提出了對鯊魚和鰩魚家族樹結構的大量質疑，也引起了對資源保護的關注。名單中包括一些瀕危鯊魚，它們實際有可能包含從前所認識的一種以上的物種，使得它們的數量更加稀少。

　　G. Naylor et al., “A DNA sequence based approach to the identification of shark and ray species and its implications for global elasmobranch diversity and parasitology,” Bulletin of the American Museum of Natural History, in press.

　　5. 倭黑猩猩

　　科學家首次繪制出一只名為烏林迪(Ulindi)的18歲雌性倭黑猩猩的基因圖譜。他們表示，收集到的數據將有助于解釋為什么倭黑猩猩與黑猩猩之間會有非常明顯的行為差異，并幫助科學家們找出讓人類與各種猩猩區分開來的遺傳變異。倭黑猩猩的基因圖譜發表在《自然》Nature雜志上，這是繼人(智人)、黑猩猩、猩猩和大猩猩之后，人類繪制出的第五種類人猿物種基因圖譜。

　　K. Prufer et al., “The bonobo genome compared with the chimpanzee and human genomes,” Nature, 486: 527C531, 2012.