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生命科學學院韓管助課題組在逆轉錄病毒基因選配研究取得重要進展
逆轉錄病毒需要整合到宿主基因組中來完成自身的復制。當逆轉錄病毒感染宿主生殖細胞時，整合的逆轉錄病毒便會從親代傳到子代，從而形成內源性逆轉錄病毒。內源性逆轉錄病毒廣泛存在于脊椎動物基因中。絕大多數的內源性逆轉錄病毒會積累各種突變，從而在宿主基因組中失活或片段化。宿主有時會利用內源性逆轉錄病毒基因來行使自身生物學功能（圖1），這個過程在進化生物學中被稱為選配（co-option）。例如，抑制多種逆轉錄病毒復制的限制性因子Fv1以及參與到胚胎發育的Syncytins都是選配的逆轉錄病毒基因。但目前對脊椎動物中逆轉錄病毒基因選配事件尚無系統的研究。 韓管助課教授題組在756種脊椎動物基因組中系統地挖掘了逆轉錄病毒基因選配事件，共發現177個逆轉錄病毒選配事件。其中，93個選配事件涉及到逆轉錄病毒gag基因，gag基因選配事件主要發生在哺乳動物和鳥類中。84個選配事件涉及到逆轉錄病毒env基因，env基因選配事件主要發生在哺乳動物、鳥類和魚類中。通過對選配事件發生的時間進行分析，發現選配事件的數目隨著時間的推移而增多，僅有少數的選配的逆轉錄病毒基因在長時間尺度上被維持，這些結果表明逆轉錄病毒基因選配可以在脊椎動物中頻繁的發生和丟失。 一般認為，參與到病毒與宿主間進化軍備競賽的宿主基因會受到正選擇。該研究通過選擇壓力分析在很多選配的逆轉錄病毒基因中發現了正選擇的證據，表明這些基因可能參與到病毒與宿主間進化軍備競賽中。還有部分選配的逆轉錄病毒基因的進化主要受到負選擇，表明這些基因可能主要參與到非抗病毒的宿主功能之中。選配的逆轉錄病毒基因受到不同的選擇壓力表明這些選配的基因可能行使了多種宿主細胞生物學功能。總之，該研究為在脊椎動物進化過程中發生的逆轉錄病毒選配事件提供了一幅全景圖，對全面理解逆轉錄病毒和脊椎動物間互作的進化具有十分重要的意義。
南京師范大學
2021-02-01
西北農林科技大學植物免疫研究團隊揭示了一種特殊基因調控小麥抗旱性的分子遺傳機理
該研究發掘了小麥抗旱基因TaDTG6-B并揭示了其功能獲得性等位變異調控小麥抗旱性的分子遺傳機理。
西北農林科技大學
2022-10-13
斜生纖孔菌3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶基因及其編碼的蛋白質和應用
本發明公開了一種斜生纖孔菌3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶基因及其編碼的蛋白質與用途，本發明所提供的鯊烯合酶基因具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列或者添加、取代、插入或缺失一個或多個核苷酸的同源序列或其等位基因及其衍生的核苷酸序列。所示基因編碼的蛋白質具有SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列或者添加、取代、插入或缺失一個或多個氨基酸的同源序列。本發明提供的3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶基因可以通過基因工程技術提高斜生纖孔菌中樺褐孔菌醇的含量，可用于利用轉基因技術來提高斜生纖孔菌中樺褐孔菌醇含量的研究和產業化中。而這些次生代謝產物在臨床上具有巨大的應用價值，對保護人民的健康生長有所幫助。因而本發明具有很大的應用前景。
江蘇師范大學
2021-04-11
花生維生素E合成相關基因APG1、APG2在提高植物α生育酚含量和耐鹽性中的應用
本發明提供了花生維生素E合成相關基因APG1、APG2在提高植物α生育酚含量和耐鹽性中的應用，兩基因APG1、APG2的氨基酸序列的同源性為98.6%。本發明經實驗證明，將這2個基因分別在花生中超量表達后，得到活性最高的α生育酚含量明顯提高的轉基因植株，且可明顯增強轉基因花生種子和植株的耐鹽性；將這2個基因的反義載體轉入花生后，轉基因植株的α生育酚含量明顯減少。本發明的蛋白及其編碼基因對于植物維生素E合成機制的研究，提高植物的α生育酚含量，改良植物的抗逆性具有重要的理論及實際意義，應用前景廣闊。
青島農業大學
2021-04-13
同源染色體間的相互作用模式、三維結構、染色質動態、組蛋白修飾及其對基因表達的影響
該研究利用兩個不同品系小鼠雜交獲得雜交小鼠，構建雜交小鼠父本與母本的Hi-C、ChIP-seq、RNA-seq等組學數據。根據雜交小鼠的多態位點和小鼠品系特異基因型把雜交小鼠組學數據分成父本來源基因組和母本來源基因組，這樣就可以在單倍型水平構建三維基因組和研究基因調控。分析表明，同源染色體具有高度相似的相互作用模式，這種相互作用模式的相似性與其等位基因的共表達水平高度相關。
南方科技大學
2021-04-14
基于 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶突變體的基因工程大腸桿菌發酵生產左旋多巴
帕金森病是一種是老年人群中常見的慢性、進行性、運動障礙性中樞神經系統疾病。帕金森病主要是由于大腦中缺乏多巴胺引起的．左旋多巴(Levodopa，L-dopa)為目前治療帕金森病的主要藥物．多巴胺不能夠通過血腦屏障到達大腦治療帕金森病，而 L-dopa 能夠通過血腦屏障，到達中樞神經系統，并在體內脫羧酶的作用下轉變為多巴胺，從而治療帕金森病．常見的治療帕金森病的藥物多為 L-dopa 及其與其他藥物的復合物，如美多芭、息寧等。在全球 500 強暢銷藥物市場中，抗帕金森治療市場超過 20 億美元。 來源于大腸桿菌的 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶（ p-hydroxyphenylacetate3-hydroxylase ，PHAH) 具有較寬的底物范圍，可以將 L-酪氨酸轉化為 L-dopa，反應單向進行，產物均為 L 型，且該酶不會進一步氧化 L-dopa。但由于 L-酪氨酸并不是 PHAH 的最適底物，該方法催化生成 L-dopa 反應速率慢，到目前文獻報道的最高產率為 12.5g/L，并不能實際生產應用。 前期本實驗室通過對大腸桿菌芳香族氨基酸代謝途徑進行改造，已獲得從葡萄糖發酵生成 L-酪氨酸高產大腸桿菌菌株，發酵水平僅次于美國麻省理工學院與美國杜邦合作文獻報道的 L-酪氨酸發酵水平.本課題對 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶進行突變改造，獲得了一催化反應速度大幅提升的突變體。在 L-酪氨酸的代謝途徑的基礎上，含 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶突變體的大腸桿菌培養 38 小時轉化生成左旋多巴產率即可達 50g/L 以上，且培養發酵簡單易行為世界上首個采用此法可實現大規模工業應用的左旋多巴生產路線。目前左旋多巴市場價格約為50 萬/噸，此法生產成本遠低于左旋多巴市場價格。
北京科技大學
2021-02-01
基于 4- 羥基苯乙酸-3- 羥化酶突變體的基因工程大腸桿菌發 酵生產左旋多巴
帕金森病是一種是老年人群中常見的慢性、進行性、運動障礙性中樞神經系統疾病。帕金森病主要是由于大腦中缺乏多巴胺引起的．左旋多巴(Levodopa，L-dopa)為目前治療帕金森病的主要藥物．多巴胺不能夠通過血腦屏障到達大腦治療帕金森病，而 L-dopa 能夠通過血腦屏障，到達中樞神經系統，并在體內脫羧酶的作用下轉變為多巴胺，從而治療帕金森病．常見的治療帕金森病的藥物多為 L-dopa 及其與其他藥物的復合物，如美多芭、息寧等。在全球 500 強暢銷藥物市場中，抗帕金森治療市場超過 20 億美元。來源于大腸桿菌的 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶（ p-hydroxyphenylacetate3-hydroxylase ，PHAH) 具有較寬的底物范圍，可以將 L-酪氨酸轉化為 L-dopa，反應單向進行，產物均為 L 型，且該酶不會進一步氧化 L-dopa。但由于 L-酪氨酸并不是 PHAH 的最適底物，該方法催化生成 L-dopa 反應速率慢，到目前文獻報道的最高產率為 12.5g/L，并不能實際生產應用。前期本實驗室通過對大腸桿菌芳香族氨基酸代謝途徑進行改造，已獲得從葡萄糖發酵生成 L-酪氨酸高產大腸桿菌菌株，發酵水平僅次于美國麻省理工學院與美國杜邦合作文獻報道的 L-酪氨酸發酵水平.本課題對 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶進行突變改造，獲得了一催化反應速度大幅提升的突變體。在 L-酪氨酸的代謝途徑的基礎上，含 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶突變體的大腸桿菌培養 38 小時轉化生成左旋多巴產率即可達 50g/L 以上，且培養發酵簡單易行為世界上首個采用此法可實現大規模工業應用的左旋多巴生產路線。目前左旋多巴市場價格約為50 萬/噸，此法生產成本遠低于左旋多巴市場價格。
北京科技大學
2021-04-13
Caspase 激活及募集結合域 3(Card3)基因在冠狀動脈粥樣硬化性 心臟病中的功能和應用
本發明公開一種 Caspase 激活及募集結合域 3(Card3)基因在冠狀動脈粥樣硬化性心臟病中的功能 和應用。本發明以 Card3 基因敲除小鼠和心臟特異性 Card3 轉基因小鼠為對象，通過阻斷小鼠心臟左冠 狀動脈前降支造成心肌梗死模型進行研究，結果表明與 WT 小鼠對比，Card3 基因敲除
武漢大學
2021-04-14
家蠶國重徐漢福教授課題組揭示單細胞分辨率下家蠶絲腺全細胞異質性和基因轉錄動態圖譜
絲蛋白是大自然賦予人類的一種天然可再生蛋白資源，具有優異的力學性能、生物相容性以及生物可降解性等特點，開發利用價值巨大。地球上已知能夠產絲的生物超過十萬種，其中包括人們熟知的蠶類、蜘蛛、螞蟻等。
西南大學
2022-07-11
山東第一醫科大學史衛峰教授團隊在《自然》發文論述新型冠狀病毒的產生、基因組多樣性和全球傳播研究
山東第一醫科大學（山東省醫學科學院）公共衛生與健康管理學院史衛峰教授為本文通訊作者，新發傳染病病因流行病學實驗室李娟博士和英國南安普頓大學賴圣杰博士為共同第一作者。
山東第一醫科大學
2021-12-15