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时间:2020-03-23 01:46 点击次数:
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新测序的“神圣莲花”基因组可能含有抗衰老秘诀

来自中国的莲(nelumbo nucifera),俗称圣莲

图片提供:jane shen-miller / ucla

科学家对神圣莲花的基因组进行了测序,这一发现可能揭示许多有关衰老和遗传缺陷的秘密

来自美国,中国,澳大利亚和日本的70名科学家组成的小组今天报告说,已经对神圣莲花的基因组进行了测序和注释,据认为,神圣莲花具有强大的遗传系统,可以修复遗传缺陷,并可能成功保存衰老的秘密

科学家对该植物近27,000个基因nelumbo nucifera的基因中的86%进行了测序,该植物在中国和其他地方备受推崇,象征着精神纯洁和长寿

这项研究的三位通讯作者之一,加州大学洛杉矶分校进化与生命起源研究中心的资深科学家简·申·米勒说,莲花基因组是一个古老的基因组,我们现在知道它的abc

分子生物学家现在可以更轻松地研究在胁迫期间如何打开和关闭其基因,以及为什么这种植物种子可以存活1300年

这是迈向了解神圣莲花植物可以提供哪些抗衰老秘诀的一步

该研究发表在《基因组生物学》杂志上

沉米勒说,如果莲花遗传修复机制可以转移给人类或种子寿命只有几年的水稻,玉米和小麦等农作物,那么它们的遗传修复机制将非常有用

如果我们的基因能够像莲花基因一样修复疾病,那么我们的衰老将会更加健康

我们需要了解其修复机制以及其生化,生理和分子特性,但是莲花基因组现在向所有人开放

在1990年代初期,shen-miller领导了一个ucla研究小组,该小组从中国东北的湖床中回收了将近1300年历史的可行莲子

鉴于已知许多其他植物种子能够存活仅20年或更短时间,这是一个了不起的发现

1996年,沉米勒再次访华

在辽宁省工作期间,她的团队在当地农民的帮助下收集了大约100颗莲子,它们的年龄约为450至500年

令研究人员惊讶的是,经测试具有生存能力的莲花种子中有80%以上发芽了

申-米勒说,这表明该植物必须具有强大的遗传系统,能够修复由于数百年老化而产生的发芽缺陷

加州大学洛杉矶分校(ucla)化学和生物化学博士后研究员,该研究的合著者克里斯汀·布莱比·哈斯(crysten blaby-haas)说,了解莲花修复机制的工作原理及其对人体健康的潜在影响本质上是一个三步过程

知道基因组序列是第一步

第二步将是确定这些基因中的哪些有助于寿命并修复遗传损伤

如果我们发现并鉴定了这些基因,那么第三步将是对人类健康的潜在应用

基因组序列将有助于将来的分析

blaby-haas说,下一个问题是这些基因在做什么官网,最大的问题是它们如何促进莲花植物的寿命及其其他有趣的特性

在此之前,当科学家研究莲花时,它几乎就像是盲目的

现在他们可以看到了

一旦知道了基因的组成,就可以研究它们的功能

基因组序列显示,与数十种其他植物的已知基因序列相比,莲花与所有双子叶植物的祖先最接近,这是一类广泛的开花植物,包括苹果,花生,番茄,棉花,仙人掌和烟草植物

莲花形成了双子叶植物家谱的单独分支;伊利诺伊大学厄本那-香槟分校植物生物学教授雷明(ray ming)领导了该分析,该基因组缺乏在该家族其他大多数成员中所见的基因组的标志性三联体

中国科学院武汉植物园

明说,全基因组复制是生物体整个遗传end赋的两倍或三倍增长,是植物进化的重要事件

一些重复的基因保留了其原始结构和功能,而另一些逐渐适应并承担了新的功能

如果这些改变是有益的,那么基因将持续存在

如果它们有害,它们将从基因组中消失

该研究的合著者,明斯实验室的研究生罗伯·范伯伦说,许多农业作物,包括西瓜,甘蔗和小麦,都受益于基因组重复

大多数其他双子叶植物的基因组在1亿年前就重复了三倍,但研究人员发现,莲花在6500万年前经历了一个单独的全基因组重复

沉米勒说,由于植物寿命长,衰老和胁迫方面的专家将渴望研究莲花基因

她说,莲花可以衰老1000年,甚至可以在寒冷的天气中生存

它的基因组成可以抵抗压力

大多数农作物没有很长的保质期

但是,即使经过数百年的老化,莲子中的淀粉和蛋白质仍可口,并能积极促进种子发芽

莲花异常的遗传学赋予它一些独特的生存技能

它的叶子排斥尘垢和水分,它的花朵产生热量以吸引传粉媒介,而莲花的果皮上覆盖了抗生素和蜡,以确保所含种子的活力

blaby-haas研究了可能与植物如何代谢金属有关的莲花基因家族

特别是一个家庭引起了她的注意

blaby-haas说,我们发现莲花中有新宝qq创造奇迹16个这样的基因,而大多数植物只有一两个

这要么是莲花中极其重要的蛋白质,这就是为什么它需要这么多拷贝的原因,或者重复使得新功能得以产生

我们不知道哪个是正确的

她说,这些基因可能与荷花的独特环境有关,荷花的根部浸没在水中

(莲花是一种适应水的陆地植物

申米勒说,早在1.35亿年前,当恐龙在地球上漫游时,就从地质记录中得知了这种神圣的莲花

它在中国已经生长了至少4000年,那里的植物的每个部分都长期用于食品和药品

共同作者sabeeha merchant是ucla生物化学教授,他的实验室研究铁,铜和锌等金属的生物学

其他合著者包括加州大学洛杉矶分校的进化与生命起源研究中心主任,地球与空间科学系的教授j. william schopf,他研究了莲花葬湖的地质状况

史蒂芬·卡尔波维奇(steven karpowicz)是前加州大学洛杉矶分校商学院实验室的研究生,目前在俄勒冈州东部大学工作

出版物:ray ming等,长寿莲花的基因组(nelumbo nucifera gaertn

),genome biology 2013,14:r41;doi:10.1186 / gb-2013-14-5-r41

新宝qq创造奇迹综合报道

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