中国科学家Cell,Science文章登Nature亮点推荐

【字体: 时间:2009年09月17日 来源:生物通

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  2007年自然出版集团宣布《Nature》出版集团的新出版物、名为Nature China的网站(www.naturechina.com.cn)正式启动。这一网站致力于聚焦中国大陆地区和香港的优秀科学成果,每周都会针对最新发表的论文,在此网站撰写摘要和评述。

  

生物通报道:2007年自然出版集团宣布《Nature》出版集团的新出版物、名为Nature China的网站(www.naturechina.com.cn)正式启动。这一网站致力于聚焦中国大陆地区和香港的优秀科学成果,每周都会针对最新发表的论文,在此网站撰写摘要和评述。

本期推荐的文章就包括了中国科学家在Cell和Science上发表的两篇文章:

LSD1 is a Subunit of the NuRD Complex and Targets the Metastasis Programs in Breast Cancer”

2009年8月21日,《细胞》发表北京大学医学部生物化学与分子生物学系尚永丰教授实验室的研究论文。王艳博士为第一作者,尚永丰教授为责任作者。

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,而乳腺癌转移是导致患者死亡的主要原因。乳腺癌转移的分子机理目前还不完全清楚。LSD1是第一个被发现的组蛋白去甲基化酶,理论上对基因转录起广泛调控作用,但近期研究却表明LSD1只参与一些特异的细胞信号通路的调控而且与多种肿瘤的发生发展高度相关,提示这一看似简单的酶在生理病理上有着复杂的作用机制。尚永丰教授研究小组利用生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、基因组学、临床标本实验和动物实验等综合技术手段,发现:LSD1是Mi-2/NuRD复合体的一个内在亚基;LSD1/NuRD复合体在乳腺癌细胞调控一系列在上皮-间质细胞转换(epithelial-to-mesenchymal transition)中起关键作用的基因,包括TGFb1;乳腺癌病例样本中LSD1表达水平被下调且与TGFb1的表达水平呈负相关。上皮-间质细胞转换是癌症发生转移的关键步骤。尚永丰教授课题组进一步实验证明LSD1能抑制乳腺癌的侵袭和转移,从而揭示了LSD1这一表观调控因子在抑制乳腺癌转移中有着非常重要的作用。

该研究证明NuRD复合体除具有染色质重塑ATP酶和组蛋白去乙酰化酶活性外,还具有组蛋白去甲基化酶的活性,揭示了组蛋白去乙酰化和组蛋白去甲基化这两种重要的组蛋白修饰在染色质重塑中相互协调作用的机理,对认识表观遗传调控的分子机制具有开创性的理论意义。此外,尚永丰教授实验室的研究显示LSD1能够抑制乳腺癌的转移,为乳腺癌转移的干预提供了新的可能的分子靶点。该研究成果得到《细胞》审稿专家、国际同行的高度评价。

Complete resequencing of 40 genomes reveals domestication events and genes in silkworm(Bombyx)

2009年8月28日,西南大学和深圳华大基因研究院合作在《Science》杂志上在线发表研究论文。这是继2004年发表世界第一张家蚕基因组框架图后,该团队再次在《Science》杂志上发表的家蚕基因组研究成果。论文报道了40个蚕类基因组的重测序,并基于基因组层次上的比较分析,构建了蚕单碱基遗传变异(SNP)图谱,提出了家蚕起源的“一次性事件”结论,揭示了驯化选择对家蚕生物学性状影响的基因组印记。

家蚕自5000年前由中国野桑蚕驯化而来,至今已形成了大量地理品系和突变系统。驯化选择使家蚕生物学性状发生了不同于野桑蚕的显著变化,家蚕蚕茧增大、生长速率和消化效率增强,飞行和抗病能力减弱。不仅如此,家蚕不同地理品系或突变系统之间的表型也千差万别。在基因组水平上解析家蚕和野桑蚕主要地理品系的遗传变化,无疑具有重要理论意义和应用价值。为此,西南大学家蚕基因组研究团队和深圳华大基因研究院合作,在家蚕基因组精细图的基础上,采用Illumina-Solexa测序技术,选取代表性的29个家蚕突变品系和11个不同地理来源的中国野桑蚕系统进行了全基因组重测序研究。

分析发现,40个家蚕及中国野桑蚕品系的重测序共获得632.5亿对碱基,测序深度达到118层,覆盖了99.8%的基因组区域。在家蚕和中国野桑蚕基因组之间,共发现1600万个SNP位点、31万个插入缺失突变(Indel)和 3.5万个基因组结构变异(SV)。这一张蚕类单碱基遗传变异图谱,标志着家蚕成为完成框架图、精细图和重要遗传资源重测序三个阶段的少数物种之一。基因组层次上的比较分析表明,家蚕由中国野桑蚕而来的驯化变异是单一的驯化事件造成,化性并不能完全反映家蚕的起源驯化特征。最为重要的是,本研究还发现1041个基因组区域和354个蛋白编码基因受到了驯化和人工选择压力的影响,它们主要参与了蚕的丝蛋白合成、能量代谢、生殖特性和飞行能力等的调控。这些全基因组选择印记,特别是那些受到强烈选择的功能基因,为家蚕重要优势经济性状相关基因的克隆及其作用机理和实际应用的研究提供了有价值的新线索。

该研究主要由西南大学、重庆大学和深圳华大基因研究院等单位共同完成,得到了国家“973”计划、****创新团队项目等重大研究项目的资助和重庆市人民政府的大力支持。
 

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