非编码RNA对干细胞命运的调控及其分子机制

干细胞研究的发展为人类重大疾病的治疗提供了新的途径和希望。已知多种调控因子影响干细胞的功能和应用,探讨干细胞增殖分化调控机理的基础理论研究将大大推进干细胞的临床应用。近年来,研究发现非编码RNA分子能够调控干细胞的功能。为此,2011年国家重大科学研究计划设立重大科学问题导向项目——非编码RNA对干细胞命运调控的机制研究。在该项目的资助下,项目组在非编码RNA对干细胞命运的调控机理研究方面取得一批原创性的研究成果。本文总结了项目组取得的突破性研究进展及存在的问题和未来的发展方向。     

生物基因组非蛋白质编码转录组学及研究进展

RNA转录组学和功能组学的研究是目前生命科学领域的重要研究方向。生命的中心法则（由DNA转录RNA,再由后者翻译成行使各种功能的蛋白质）因调控RNA分子的发现而进一步得到扩展。最近的大量研究发现,自基因组中非蛋白质编码区转录的RNA分子具有重要的调控功能,即转录后的调控功能。在这些RNA分子中,内源性小干扰RNA分子、microRNA及piwi-RNA等的功能逐渐被揭示。本文对目前有关RNA转录组学研究进展做一简要综述。     

RNA-蛋白质机器在哺乳动物遗传信息表达中的调控功能与机制

遗传信息的表达是生物体生存发展的基础。RNA不仅是遗传信息传递过程中的信使,还在多个层面上参与遗传信息的调控。RNA与蛋白质组成复合物,参与调控配子发生、组织器官形成、个体生长发育及疾病发生发展等一系列生理病理过程。系统解析小RNA-蛋白质机器、长链非编码RNA-蛋白质机器、转录及转录后加工中的RNA-蛋白质机器等在哺乳动物遗传信息表达中的功能和机制,将促进我们对生命奥秘的了解,有助于我们开创和完善RNA-蛋白质机器组学研究体系,建立规模化RNA-蛋白质机器功能研究平台。项目的顺利执行将揭示RNA-蛋白质机器的相关生理及病理功能,全面提升我国在该领域的研究水平和国际影响力。     

中外基因组学研究前沿的比较分析

使用VOSviewer软件和CiteSpace信息可视化工具,构建中外近年基因组学研究文献的共被引网络。通过引文分析、聚类分析等方法和网络中的节点突现率、中心度等指标,探测中外基因组学研究的前沿问题。发现国际基因组学研究前沿主要集中在基因组和蛋白质数据库的建立、基因组的转录与测序、生物信息学方法在基因组学研究中的应用等方面;中国则聚焦于基因组拼接技术、RNA转录组测序技术、动植物全基因组测序、基因组学的医药、农业等领域的应用等方面。我国研究者在未来研究中应进一步关注利用国际的先进生物信息学方法和信息技术,提高对基因组学的研究水平,为其他领域的研究中提供参考并深化学科发展的理论基础。     

发现百岁老人抗衰“保护伞”

中国科学院昆明动物研究所网站3月2日发布消息,该所科研人员进行的一项研究首次报道长链非编码RNA在健康长寿老人中的表达规律,并发现一些差异表达的长链非编码RNA可能充当着抵抗衰老的作用. 长链非编码RNA是一类广泛参与人类疾病发生机制的调控元件.过去的研究发现,其与衰老有着密切的关系. 为了深入了解人群寿命延长的分子机制,中国科学院昆明动物研究所孔庆鹏课题组以百岁老人及其家庭成员为研究对象,对121个个体(包括76个百岁老人、54个百岁老人的F1代以及41个F1代的配偶)的血液样本进行深度转录组测序,挖掘lncRNA在衰老及抗衰老过程中的作用.     

睡莲为何能散发迷人香味

正福建农林大学日前宣布,国际顶级学术刊物《自然》在线发表该校张亮生教授团队的研究成果"睡莲基因组和早期开花植物进化"。该研究在世界上首次解析了睡莲基因组,并发现了调控睡莲花色花香合成的关键基因。通过比较自然变异的白色花瓣蓝星睡莲与蓝色花瓣的转录组,张亮生团队发现蓝色花瓣合成途径中的两个重要     

我国科技史研究的拓展与适应——以自然科学史研究所的转变为例

20世纪90年代末以来,我国科技史学科不断拓展研究方向,积极适应社会需求,在研究方向、学术问题、研究范式、国际合作等方面经历着一个转变期。研究领域发生“从传统到现代、从中国到世界”的拓展,开辟传统工艺与科技考古、科技发展战略及相关理论、科学与人文的整合、科研机构史、中外科技发展比较等应用和交叉方向。我国学者更加注重研究新的学术问题,更多地借鉴哲学、社会学、科学技术研究、考古学、人类学和民俗学等学科的理论与方法,采用先进的信息技术与实验手段,尝试跨学科、跨文化的团队式国际合作研究。     

作物生物育种科技发展的现状及展望

良种是维持农业增产稳产的重要基础,也是保障国家粮食安全的关键所在。要想打赢种业翻身仗,生物育种必不可缺。现阶段,生物技术已成为国际种业竞争的焦点,也是种业科技水平的综合体现。本文重点从重要农艺性状基因的发掘与应用、全基因组选择技术的应用、基因编辑技术的应用和未来植物工厂等方面概述国内外作物生物育种的研究现状和进展,并对我国未来作物生物育种的发展提出建议。     

snoSeeker:扫描人类基因组中向导和孤儿snoRNA的计算机程序包

核仁小分子RNA(small nucleolar RNA,snoR-NA)是真核生物细胞核内的一大类非编码RNA。按其结构和功能特点,除了MRP RNA,目前已知的sn-oRNA可分为两大类:box C/D和box H/ACA。除了少数snoRNA在rRNA前体的剪切加工和转录后修饰过程中起到重要的作用,大部分snoRNA都是通过反义互补行使功能。box C/D snoRNA指导rRNA或snRNA特定位点的2’-O-甲基化修饰,而box H/ACAsnoRNA指导rRNA或snRNA上的假尿嘧啶化修饰。根据snoRNA是否与rRNAs或snRNAs反义互补,也可将它们分为向导snoRNAs(guide snoRNA)和孤儿snoRNAs(orph…     

针灸作用机理和经络研究的现状及其展望

针灸是中医学的重要组成部分 ,千百年来在我国的医疗实践中发挥着重要作用 ,被广泛用于治疗各种疾病。与现代医学的药物和手术疗法相比 ,具有有效、安全、简便、无副作用等优点 ,为世界各国人民所接受 ,成为目前最受欢迎的一种替代和补充疗法 ,已引起国际医学界的广泛关注 ,由此引发了各国研究机构和专家学者对针灸作用机理的研究热潮 ,并在某些方面已经取得较为显著的成果。本文综述了近年来国内外对针灸作用机理和经络研究的最新进展 ,从整体上看 ,我国在面向疗效的针灸机理和经络研究的某些方面尚处于国际领先地位 ,但侧重于基础的针灸机理研究已经开始显现落后。面临如此严峻的形式和挑战 ,我们应当在发挥我们传统优势的基础上 ,将针灸作用机理和经络研究紧密结合在一起 ,使我国的针灸之花开遍世界。     

我国重大天气灾害形成机理和预测理论研究

梅雨锋中尺度暴雨是我国长江流域的主要气象灾害,也是1998年长江流域特大洪涝的主要原因.本项目是我国首批启动的国家重大基础研究项目之一.两年来的研究取得明显进展,基本弄清了1998年长江洪涝的成因,并首次提出引发长江流域暴雨的大尺度环流异常的物理模型和机理,以及梅雨锋中尺度暴雨系统的物理模型.同时,在中尺度暴雨系统的先进探测技术和理论研究方面都取得重要进展,尤其是云导风研究已处于国际领先水平.项目的二年研究还全面推进了多种中尺度气象探测资料的融合、集成理论和方法研究,并正在发展新一代高分辨、非静力的中尺度数值模式.     

海水养殖生物病害发生和抗病力的基础研究

由病害导致的海水养殖生物大规模死亡问题一直是世界海水养殖业面临的棘手难题。近年来我国海水养殖业发展迅猛 ,产量一直居世界首位 ,但由于环境恶化和种质资源衰退等原因 ,养殖生物病害种类、发生的频率及由此导致的死亡规模与日俱增 ,严重影响了水产品的产量和质量 ,每年造成的经济损失数额巨大。本文综述了国内外海洋生物病害研究现状和我国所面临的问题 ,着重论述了我国在解决海水养殖生物病害问题上的思路和近期在“973”项目资助下在病原鉴定与检测、宿主抗病力分子遗传学基础以及环境调控等方面取得的重要进展。作者认为我国海洋生物病害研究的部分成果已经进入国际前沿水平 ,但整体上同国际先进水平仍有一定差距 ,还有许多基础性的科学问题没有研究清楚。本文最后提出了今后在此领域进一步发展的方向     

植物响应非生物胁迫机制的研究进展及趋势

干旱、盐碱、低温和高温等非生物胁迫严重影响了植物的生长发育,进而限制了作物的产量。提高粮食总产量确保我国粮食安全的根本途径是提高农作物的单产和增加胁迫适应性,而该方面水平的提高依赖于基础研究的重大突破。973计划和国家重大科学研究计划项目对非生物胁迫所涉及的关键问题开展了深入的研究,取得了若干重要进展,使我国在国际科技界占有一席之地。本文就相关项目的研究进展、实施后的效果进行回顾和论述,并对后续的相关研究提出展望。     

草原植物基础生物学研究进展与展望

草原植物不仅维持着草原的生态功能,也是巨大的基因资源宝库。近年来我国草原植物基础生物学研究发展较快,但相对于模式植物和栽培作物的研究,其系统性和深入性还有较大差距。本文综述了国内外学者在草原植物的光合、繁殖、代谢生理、植物抗逆适应、组学、植物-动物-微生物互作机制以及生物多样性和气候变化等方面取得的进展。面对国家保障生态安全和食物安全的战略需求,草原植物利用和挖掘潜力巨大,因此,加强草原植物基础生物学研究具有重要的战略意义。应重点加强草原重要植物基础生物学、草原植物特有耐逆基因的挖掘与利用、放牧利用和气候变化背景下草原植物适应与微进化机制、草原植物-微生物-家畜跨营养级互作机制等方面的研究,对推动我国草原恢复生态学、保护生物学等相关学科发展,保障国家生态安全、食物安全具有重大战略意义。     

水稻分蘖数目与分蘖角度的分子机理

水稻是世界上最重要的粮食作物,养育着全球近半数人口。我国是世界上水稻栽培最早、栽培面积最大的国家,水稻在我国农业生产中举足轻重,培育具有理想株型的水稻品种是提高水稻单位产量的一个重要方面。过去的10年在科技部973计划项目的大力支持下,本课题组与中国水稻研究所钱前课题组在水稻株型分子机理的研究方面取得了一系列的研究成果,尤其是在水稻分蘖数目和分蘖角度的调控机理方面取得了突破性进展。     

基于认知的非结构化信息处理:现状与趋势

与结构化数据相比,非结构化数据呈现出超高维、非线性、难以用有限规则表达、解译上依赖信息利用主体等复杂特征,管理和应用非结构化信息资源已成为信息处理发展的大趋势。由于人脑是已知的最有效的非结构化信息处理系统,本文概要介绍了与人的认知相关的环境感知、机器学习、知识推理和综合集成等非结构化信息处理关键问题的研究现状和进展,并探讨了进一步的研究方向。     

植物杂种优势分子机理研究:机遇和挑战

杂种优势现象广泛应用于作物生产中,但其形成的遗传机理尚不十分清楚。目前,基因组学的快速发展为植物杂种优势机理研究带来机遇,大量研究发现和证实杂交子一代与其亲本之间存在全基因组水平的基因表达和表观遗铸修饰差异。将这些差异与杂种优势表现联系起来是该方向研究的重点和难点。针对特定性状,采用全基因组关联分析鉴定其杂种优势的候选基因,结合细胞或组织特异性转录组比较,可能为植物杂种优势分子机理研究带来突破。     

植物免疫与作物抗病分子育种的重大理论基础——进展与设想

植物病害严重影响农作物的产量和品质,是危及我国粮食安全的重大祸患,在防控过程中发生的农药滥用则危害食品安全。发展绿色、高产和精准的抗病新策略、培育推广作物抗病新品种是解决技术障碍的根本途径,而这方面工作的有效开展依赖于在植物免疫机制基础理论和抗病基因系统发掘方面做出重大突破。通过对模式植物拟南芥免疫机制的研究,本领域在理论体系和研究技术等方面均取得了重要突破。近年来,以水稻、小麦等作物为模式的抗病机制研究,直接为作物抗病分子育种提供了重要支撑,有力地推动了基础研究成果向实际应用的转化速度。面向学科基础前沿和抗病育种中的关键问题组织重大项目研究,将会为我国农业可持续发展和保障"舌尖上的安全"做出卓越贡献。     

大陆强震机理与预测研究综述

本文对 973项目“大陆强震机理与预测”研究作了综述 ,介绍了项目研究的科学背景、总体科学思路、研究内容和科学目标。项目经过 5年的研究 ,提出了中国大陆活动地块科学假说 ,并应用于描述中国大陆现今地壳运动的特征和机制 ,探索大陆强震的发生机理和预测方法 ;项目并在地震预测流动实验场研究、强地震预测研究和重要经济区地震灾害预测研究等方面取得了一系列重要进展。这些研究成果已经在地震监测和地震减灾中初步得到应用     

植物干细胞的研究进展

植物的形态建成主要依赖于胚后发育过程中生长点干细胞不断形成新的器官以及建立新的生长点。因此植物干细胞活性与功能的研究是植物发育生物学研究的热点与难点。与动物干细胞类似,植物干细胞一方面自我维持,一方面分化形成新的组织器官。但植物干细胞存在于胚胎期形成的顶端分生组织、胚后形成的侧生分生组织及再生过程中体细胞命运转变所建立的新生长点。这些不同类型干细胞的形成与调控共同决定了自然界中千姿百态的植物形态以及对生境的适应性,也决定了作物的株型和产量。植物干细胞的研究还是农业生物技术特别是组织培养技术和转基因技术的基础。因此,植物干细胞研究不仅是阐明植物可塑性的根本,也是现代农业生物技术的基础。我国近年来在植物干细胞研究领域均取得了一系列重要的进展。本文对近年来植物干细胞领域国内外的重要工作进行简要概述,并展望了未来植物干细胞研究关注的主要问题及研究方向。