北大生科院再发Nature子刊文章

　　

生物通报道：来自北京大学生命科学学院，北大—耶鲁植物分子遗传学及农业生物技术联合研究中心，耶鲁大学等处的研究人员绘制出了水稻中40多种细胞类型的转录图谱，详细说明了生物体内基因的开关时间，为进一步了解细胞，功能及发育特征提供了重要资料，这一研究成果公布在1月4日的《Nature Genetics》在线版上。

参与研究的中国科学包括，邓兴旺，马力耕，张会勇等，其中邓兴旺博士今年就发了4篇文章，其实验小组主要从事植物生理学研究，特别是植物的光形态建成方面的研究，从分子生物学、遗传学及发育生物学的角度对调控植物光形态建成的有关基因进行了深入的研究，获得了颇多研究成果。

据中国科学院青岛生物能源与过程研究所报道，研究人员花费了5年时间，获得了海量数据，记录了世界上最重要的水稻的生命周期中关键的40种不同细胞的差异和相似性。分子、细胞和发育生物学教授Timothy Nelson说：“所有的谷物都会从这张图谱提供的知识及其衍生出来的工具而收益。例如，科学家希望能从其中发现负责光合作用的基因网络，这有助于提高食品和生物质能源的产量。”

这个图谱是由细胞的特殊转录组所组成的，大量的资料组很好的注释了水稻30000种基因中，每一种的相对活性及其对应的细胞类型。研究中涉及的40个转录组可以在40中细胞中对每个基因的活性进行比对，包括根、茎和胚芽的不同发育时期的细胞。最后，耶鲁大学的研究团队希望能再增加40种不同类型细胞的数据，并在网上发布，供全世界的研究者使用。

Nelson说，“这种图谱为研究人员提供了一种很独特的资源——关于不同细胞中基因与基因的关系，如何产生组织、器官和是全株植物发挥功能的可以为人们所理解的数据。许多重要类型细胞非常难以收集，因此对图谱的解读也是在技术上取得的一项重要成就。

图谱的数据可以帮助研究者区分在细胞的不同阶段中起作用的基因、提供确定基因在机体形成中所扮演角色的线索，另外科学家还可以找出关键的持家基因——那些在所有细胞整个周期中都起关键作用的基因。这些数据是深层发掘任何基因或者生物学过程中细胞信息的重要资源。

（生物通：万纹）

原文摘要：

A transcriptome atlas of rice cell types uncovers cellular, functional and developmental hierarchies

The functions of the plant body rely on interactions among distinct and nonequivalent cell types. The comparison of transcriptomes from different cell types should expose the transcriptional networks that underlie cellular attributes and contributions. Using laser microdissection and microarray profiling, we have produced a cell type transcriptome atlas that includes 40 cell types from rice (Oryza sativa) shoot, root and germinating seed at several developmental stages, providing patterns of cell specificity for individual genes and gene classes. Cell type comparisons uncovered previously unrecognized properties, including cell-specific promoter motifs and coexpressed cognate binding factor candidates, interaction partner candidates and hormone response centers. We inferred developmental regulatory hierarchies of gene expression in specific cell types by comparison of several stages within root, shoot and embryo.