酿酒酵母功能基因组学研究进展

随着各种微生物基因组序列信息的积累和测序工作的不断完成,酿酒酵母基因组学研究的重点已由传统的结构基因组学发展到了功能基因组学,并从单一的基因功能研究转向多个或整个基因组系统地去了解真核生物生命活动的本能。对基因组学水平上酿酒酵母功能基因的生物芯片分析,代谢通路和功能图谱,以及比较基因组学研究进行综述。     

人与其他生物基因组若干重要问题的生物信息学研究

Z曲线是表示DNA序列的一个等价的三维空间曲线.通过对Z曲线的研究来对基因组序列进行研究是一种几何学的途径.用这种思路研究了真核和原核基因组中若干重要问题,包括人与高等真核生物基因组的Isochore结构,微生物基因组的基因水平转移,古细菌基因组复制起始位点识别,酶母基因组基因识别,细菌与古细菌基因组的ab initio基因识别,SARS-CoV基因组基因识别,高G C含量微生物基因组的结构以及比较基因组学等的研究.文中综述了天津大学生物信息中心最近6年来在上述研究中所取得的进展.     

基于基因组学的栎树生物学研究进展

栎树(Quercus spp.)是北半球重要的经济与生态树种。夏栎(Q. robur)、加州白栎(Q. lobata)、麻栎(Q. acutissima)等树种基因组的公布,对栎树生物学研究产生了深刻的影响。近5年来,栎树生物学出现了包括系统进化与物种鉴定、基因渐渗与适应进化、景观基因组学与生态保育、生物共存与互作机制、次生代谢与生长发育、DNA甲基化与表观遗传调控及基因与长寿机制等方面的研究热点。虽然基于基因组学的栎树生物学若干研究前沿已经形成,但尚处于起步阶段,笔者预期未来会向4个方面深入:①强调栎树基因组资源的深度应用。应用景观基因组学途径,探究栎树的杂交渐渗与适应进化;联合基因组、转录组、蛋白组等多组学技术,探究栎树生长发育与胁迫响应过程中的基因调控网络与信号通路;优化体细胞发生和遗传转化体系,攻克栎树遗传改良和基因资源开发技术瓶颈。②促进栎树研究体系的广度拓展。随着壳斗科其他树种全基因组序列的公布,基于从分子到群落的不同生物层次的模式系统,将对欧亚大陆和北美不同区域的栎树,包括白栎组、红栎组、冬青栎组、麻栎组等不同栎树类群,以及壳斗科其他属树种基因组生物学研究产生深远影响。③关注栎树资源利用的遗传与发育主题。用栎树基因组资源对其结构的、代谢的和农艺性状的差异及其优化加以解析,全基因组关联研究(GWAS)也将应用于栎树,从而为阐释木材发育和木栓形成的机制奠定基础。④聚焦栎林保育的生态与进化主题。在全球气候变化背景下,通过增加耐受胁迫的基因型,以缓解气候变化对森林生态系统的影响。同时维持和保护栎树在自然生态系统中的生态与进化过程,阐明栎树多样性、迁移与适应、趋异与趋同生态适应等方面进化成功的机制。     

刊中刊

“人类基因组项目”发表人类基因组序列初稿10周年。为了进行周年纪念，杂志发表了三篇关于人类基因组学的重要论文。来自“美国国家人类基冈组研究所”的EricGreen和MarkGuyer等人介绍了关于基因组医学未来的一个设想。见证了‘八类基因组项目”诞生的EriCLander回顾了基因组学方面已经取得的成就，并对未来前景作了推测。ElaineMardisi讨论了在过去10年推动基因组研究快速发展的DNA测序技术。     

当前人类遗传学研究方向

人类基因组测序研究已将人类遗传学带入了一个信息爆炸的新时代。人类遗传学研究中基因组学、功能基因组学、蛋白质组学和生物信息学的应用使得人们可以在一个极为广泛的范围内研究人类基因疾病。     

能源植物高粱基因组研究进展

 回顾了高粱基因组学研究的发展进程, 概述了初期组学数据的积累、参考基因组的破译及新一代测序技术和数据分析方法引领下的组学研究进展;介绍了高粱基因组的结构, 从比较基因组学的角度, 分析了高粱基因组的进化及其特性;探讨了高粱功能基因组的研究方法和研究进展, 总结了已经发掘的高粱关键基因和遗传位点, 对高粱组学数据资源进行了归纳。对高粱基因组学的发展方向进行了展望。     

半月国内科技要闻

中国首次提出＂人类泛基因组＂概念 由深圳华大基因研究院领衔、华南理工大学主要参与的合作研究成果＂构建人类泛基因组序列图谱＂发布,该研究树立了新的人类基因组测序标准,为未来医学研究指明了方向,反映出中国基因组学在世界的领先地位（Nature Biotechnology,doi：10.1038/nbt.1596）。该研究使用深圳华大基因研究院自主研发的第二代测序技术大基因组组装工具,对炎黄一号基因组（即首个亚洲人个人基因组）进行深度测序和拼接,发现了人类基因组中除原先公认的单核甘酸多态性、     

基因组学的未来

基因组学的真正起点,是1983年前后酝酿启动"人类基因组计划"的一系列公开讨论和会议,距今整整30年了。"国际人类基因组计划共同体"宣布人类基因组序列完成图的绘制结束是2003年,距今也已整整10年。10年沧桑也好,30年沧桑也好,"人类基因组计划"与基因组学研究发展所造成的巨变正在发生,影响着每一个人的生活。本期的特别策划文章就是深入介绍这沧桑和巨变的:从彻底解读一个人的基因组到有能力解读每个人的基因组。现在我们再来展望未来的基因组学与基因组生物学,谈谈这个基因组"新纪元"里生命科学发展的方向。首先是基因组学的研究方向,我们可以从基因组学研究的诸多"路线图"(用来描述学科发展前景的学科规划)说起。科学的根本目的就是要造福社会。基因组学研究在医学方向上的路线图是:基因组结构—基因组生物学—疾病生物学—医学科学—医疗保障。前两个是     

“人类基因组计划”研究进展综述

本文从“人类基因组计划”的产生,意义、目标与内容、基本策略、成果和技术背景６个方面概括介绍了“人类基因组计划”从提出到现在的研究情况,同时对“后基因组学”的开展及中国的“人类基因组计划”研究作了简要评述。     

微生物生物技术：应用微生物学基础

本书第一版出版于1995年。12年来，成百上千的原核和真核基因组得以测序，为了处理数量巨大的信息，出现了如基因组学、转录组学、蛋白质组学等的新技术。环境DNA文库技术为培养微生物的研究提供了新方法。大量已解释的序列数据库和优秀的计算软件的出现使得解释新序列成为可能。PCR和基因重组技术使得创造新性状的基因或者生物成为可能。基因组学、转录组学、代谢组学成为研究细胞代谢网络调节的重要工具。所有这些发展也改变了传统领域的生物技术。     

Genome evolution in yeasts

Identifying the mechanisms of eukaryotic genome evolution by comparative genomics is often complicated by the multiplicity of events that have taken place throughout the history of individual lineages, leaving only distorted and superimposed traces in the genome of each living organism. The hemiascomycete yeasts, with their compact genomes, similar lifestyle and distinct sexual and physiological properties, provide a unique opportunity to explore such mechanisms. We present here the complete, assembled genome sequences of four yeast species, selected to represent a broad evolutionary range within a single eukaryotic phylum, that after analysis proved to be molecularly as diverse as the entire phylum of chordates. A total of approximately 24,200 novel genes were identified, the translation products of which were classified together with Saccharomyces cerevisiae proteins into about 4,700 families, forming the basis for interspecific comparisons. Analysis of chromosome maps and genome redundancies reveal that the different yeast lineages have evolved through a marked interplay between several distinct molecular mechanisms, including tandem gene repeat formation, segmental duplication, a massive genome duplication and extensive gene loss.     

蜡状芽孢杆菌ATCC 10987基因组蛋白质编码基因的重新注释与分析

蜡状芽胞杆菌ATCC 10987对于细菌比较基因组学的研究有重要意义.但其染色体中基因的数目被RefSeq注释为5 603个,这个注释是有疑问的.本文采用Zcurve和Glimmer程序联合打分的方法来识别其蛋白质编码基因.为保证预测结果的可靠性,对联合判别附加预测的基因使用了BLAST方法进行数据库同源性搜索.结果,蜡状芽胞杆菌ATCC 10987基因组中的蛋白质编码基因的数目被重新确定为5 180个.这个数目明显低于原始注释的数目,并且一些指标表明新的注释更为可信.这些相对正确的基因集合为该细菌亲缘物种的深入研究提供了基础.     

21世纪生命科学展望

以近 2 0年来生命科学领域所取得的巨大成就为依据论述了 2 1世纪生命科学在自然科学中的领头地位。同时 ,对 2 1世纪生命科学的几个重要研究领域进行了评述 ,其中包括人类基因组计划、基因组学与发育生物学的关系、基因组学与生物进化及生命起源的关系、生物信息学的作用和地位 ,以及现代生物技术的开发应用对 2 1世纪人类生活的影响。     

Sequencing and comparison of yeast species to identify genes and regulatory elements

Identifying the functional elements encoded in a genome is one of the principal challenges in modern biology. Comparative genomics should offer a powerful, general approach. Here, we present a comparative analysis of the yeast Saccharomyces cerevisiae based on high-quality draft sequences of three related species (S. paradoxus, S. mikatae and S. bayanus). We first aligned the genomes and characterized their evolution, defining the regions and mechanisms of change. We then developed methods for direct identification of genes and regulatory motifs. The gene analysis yielded a major revision to the yeast gene catalogue, affecting approximately 15% of all genes and reducing the total count by about 500 genes. The motif analysis automatically identified 72 genome-wide elements, including most known regulatory motifs and numerous new motifs. We inferred a putative function for most of these motifs, and provided insights into their combinatorial interactions. The results have implications for genome analysis of diverse organisms, including the human.     

重组DNA技术在酿酒酵母遗传操作中的应用

在传统的食品和酿造工业中，酿酒酵母（Saccharomycescerevisiae）占有十分重要的地位。如今，这种简单的单细胞真核生物已成为遗传研究的一种模式。本文简要综述了重组DNA技术应用于酿酒酵母遗传操作的研究进展，并指出了重组DNA技术作为新的遗传操作的手段，其应用性明显优于经典的遗传操作方法.     

Prospects for the Chinese Human Genome Project (HGP)at the beginning of next century

Chinese Human Genome Project (CHGP) as part of the international human genome research has achieved significant progress and created a solid foundation for further development. While participating in the human genome sequencing and gene discovery, the emphasis of CHGP in the next century will be laid on functional genomics. The strategy, resources and some policy issues will be addressed.