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中国学者7月接连发表Nature文章
【字体: 大 中 小 】 时间:2011年08月03日 来源:生物通
生物通报道:在刚刚过去的一个月里,来自国内的学者分别在顶级刊物Nature杂志上发表最新成果,其中包括:鸟类起源新说,马铃薯基因组测序分析,以及人类肠道宏基因组计划研究成果。
An Archaeopteryx-like theropod from China and the origin of Avialae
来自中科院古脊椎动物所和古人类研究所、临沂大学、中国地质科学院地质研究所和首都师范大学的科研人员在7月28日最新一期的《自然》(Nature)杂志上发表文章称他们在新研究中发现一直以来被认为是“鸟类始祖”的始祖鸟应属于早期恐爪龙类,而不属鸟类,因而它不应再被认为是最早的鸟类。这一研究发现令科学界感到震惊,它将改变已存在了150年的定论。
始祖鸟于1861年被命名。标本发现于德国索伦霍芬地区晚侏罗世时期沉积的地层中。作为最原始也是最古老的鸟类,始祖鸟从一开始发现就成为了进化论研究的标志性物种。在过去的150年中,有关始祖鸟的研究从没间断,有关于始祖鸟的飞行能力、生态行为,甚至一些形态特征一直存在着争论,但作为最原始鸟类的地位几乎没有受到质疑,一直处在鸟类起源研究的核心位置。
不久前徐星等人在我国辽西地区发现了大约1.6亿年前沉积地层中产出的一件小型恐龙标本。研究者们基于这件标本命名了“郑氏晓廷龙”。 郑氏晓廷龙重约800克,代表迄今发现的最小的小型兽脚类恐龙之一。它的锥形齿以及长而粗壮的前肢与原始鸟类极为相似,它特化的足部具有恐爪龙类所有的特化第二趾,它的后肢发育长长的飞羽,呈现出典型的四翼状态。研究者发现,郑氏晓廷龙代表与生存于德国侏罗纪晚期的始祖鸟亲缘关系非常近一种小型兽脚类恐龙。
基于近年来发现于中国的大量小型兽脚类恐龙和早期鸟类标本上提供的新信息,尤其是来自郑氏晓廷龙的新信息,结合始祖鸟形态分析,徐星等人对似鸟恐龙和早期鸟类的系统发育关系进行了重新分析。分析结果令人非常意外:他们的研究显示始祖鸟不属于鸟类,而是原始的恐爪龙类。恐爪龙类是一类与鸟类亲缘关系很近的恐龙,分布范围很广,从侏罗纪中晚期的亚洲到白垩纪晚期的南美洲和非洲。这一类群的著名代表有《侏罗纪公园》电影里面出现的迅猛龙和发现于我国辽宁的四翼恐龙-小盗龙。
Genome sequence and analysis of the tuber crop potato
由中国华大基因研究所为首的29家中外科研机构联合在国际著名杂志《自然》(Nature)上在线发表了题为“块茎作物马铃薯的基因组测序及分析”( Genome sequence and analysis of the tuber crop potato)的研究论文,新研究为马铃薯的遗传学研究及分子育种提供了非常有价值的资源。
马铃薯是世界上四大作物之一,也是最重要的蔬菜作物。破译马铃薯基因组序列对帮助科学家们从分子水平上了解马铃薯的生长、发育及繁殖过程,以及改良和提高马铃薯的品种产量、品质和抗病性具有重要的意义。
早在2006年,中国农科院副院长屈冬玉博士作为项目发起人之一,组建了由农科院蔬菜花卉所和深圳华大基因研究院的专家组成的中方团队,参与启动了国际马铃薯基因组测序计划。针对马铃薯基因组高度杂合、物理图谱质量不高、测序成本高等难以克服的困难。中方首席科学家黄三文博士提出了以单倍体马铃薯为材料来降低基因组分析的复杂性,并采用快捷的全基因组鸟枪法策略和低成本的新一代DNA测序技术的新策略。这一策略的改变,大大提高了国际马铃薯基因组测序协会(Potato Genome Sequencing Consortium)的研究进程,促使中国团队实现了从参与到主导地位的改变。
在这篇新文章中,研究人员沿用了上述策略,他们首先将一种普通四倍体马铃薯栽培种诱导生成了一种纯和的双单倍体植株。随后,研究人员针对这一单倍体植株进行了基因组测序,并拼接了马铃薯844 Mb基因组中的86%的序列,从中研究人员推测马铃薯基因组约包含有39031个蛋白质编码基因。研究结果显示马铃薯至少存在两次基因组复制事件,表明了其古多倍体起源。测序结果还证实马铃薯基因组中包含了菊科植物进化枝中2642个特异基因。此外,研究人员还对一个杂合二倍体马铃薯植株进行了测序,发现了一些基因组变异以及一些可能与马铃薯近交衰退有关的高频率的有害突变。研究结果表明基因家族扩增,组织特异性表达,以及新通路中基因的招募导致了马铃薯的进化。
Enterotypes of the human gut microbiome
来自德国,比利时,法国,中国等多处学者组成的研究组在Nature杂志上发表了MetaHIT(人类肠道宏基因组计划)的最新研究成果。
这项研究通过解析欧洲四国(丹麦、法国、意大利和西班牙)的22名个体的粪便DNA样品序列,将这些样品的微生物组与之前的研究结果进行了比对。之后研究人员又将研究延伸到丹麦的95名个体和美国的154名个体。结果发现,根据肠道中大量出现的细菌种类,所有数据可分成三类,也就是说,每个人都属于这三种肠道类型中的一种。
目前虽然研究人员还不清楚为什么不同人会有不同的肠道类型,但是他们认为这种差异可能在于人的免疫系统如何区分好细菌和坏细菌,或者与细胞释放废物的不同方式有关。
研究人员还发现老年人的肠道似乎有着更多分解碳水化合物的微生物基因,这可能是因为,当年龄越来越大时,我们处理营养物质可能没那么高效,因此为了生存,细菌必须承担起这项任务。除此之外研究人员还发现了一些与年龄、体重等性状相关的细菌基因,这也可能成为肥胖或疾病的标志物,这可能对诊断和预后有意义。
(生物通:万纹)
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