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高温与中温大曲的宏基因组学比较分析及江农酱香白酒发酵过程中微生物演替研究
在中国白酒的酿造版图中,大曲作为糖化剂、发酵剂和原料,始终扮演着灵魂角色。根据发酵温度的不同,大曲可分为高温型、中温型和低温型,其中高温大曲的培菌温度可超过60°C,而中温大曲则在50-60°C之间。这些温度差异造就了不同的微生物生态系统,进而直接影响最终白酒的风味品质。然而,大曲的制备过程属于开放式环境,易受原料、工艺和环境波动的影响,导致其微生物群落结构不稳定,这成为制约白酒品质提升的关键技术瓶颈。随着消费者对口感和健康需求的不断提升,采用混合大曲酿造复合风味白酒成为行业新趋势。江农酱香白酒(Jiang-Nong Jianxiang Baijiu)作为复合香型白酒的代表,兼具酱香和浓香白酒
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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酵母核糖体测序小序列全面分析揭示保守模式及其起源机制
在生命科学领域,科学家们逐渐认识到小开放阅读框(small open reading frames, sORFs)编码的微蛋白(microproteins)可能具有重要的生物学功能,尽管它们曾因长度短(通常少于100个氨基酸)而被忽视。在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中,核糖体测序(ribo-seq)技术的广泛应用使得数千个小蛋白或微蛋白的转录和翻译证据被发现,其中既包括进化上保守的,也包括进化历史较短的。这些序列存在于广泛的保守谱中,但其功能性和进化轨迹仍不明确。为了探究这些核糖体测序检测到的小蛋白是否在不同保守水平上具有不同特性,以及与典型小蛋白编码序列相比如
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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噬菌体编码tRNA在宿主-病毒互作中的翻译调控机制:基于Shigella phage Sf14的计算生物学研究
在微生物世界的军备竞赛中,噬菌体与细菌宿主间持续上演着分子层面的攻防战。其中最令人费解的现象之一,是某些噬菌体基因组中携带的tRNA基因——这些本应由宿主提供的翻译工具,为何会被病毒"自带"?数十年来,科学界提出了四种假说:补偿密码子使用偏好差异(CUB假说)、扩展宿主范围、全破坏感染表型(host genome degradation)以及逃避宿主 anticodon nuclease 切割。然而这些假说在不同噬菌体中存在矛盾,亟需系统研究。近期发表于《BMC Genomics》的一项研究,通过对感染痢疾杆菌(Shigella flexneri)的Moogle样肌尾噬菌体Sf14的计算生物学
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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桂花GATA转录因子OfGATA9通过调控细胞扩张正向调节花大小的分子机制研究
在观赏植物育种领域,花朵尺寸是决定观赏价值和经济价值的关键性状之一。桂花(Osmanthus fragrans)作为中国传统名花,虽以馥郁芬芳著称,但其花朵相对较小的特征限制了观赏价值的进一步提升。以往研究表明,花朵发育过程涉及复杂的细胞分裂与扩张调控网络,其中扩张蛋白(expansins)、木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶(xyloglucan endotransglycosylase/hydrolase, XTHs)等细胞壁修饰蛋白,以及bHLH、MYB、ERF等多类转录因子共同参与调控。然而,对于GATA家族转录因子在花器官发育特别是花大小调控中的作用,尤其在木本观赏植物中的功能仍知之甚少。
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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苹果砧木糖转运蛋白MrSTP20响应高盐胁迫与己糖诱导的分子机制及其在盐耐受中的关键作用
土壤盐渍化是制约植物生长和农业发展的严峻问题,尤其对苹果(Malus domestica)等非盐生植物造成严重胁迫。苹果栽培普遍采用砧木嫁接方式,砧木的耐盐性直接决定了苹果在盐碱地区的适应能力。中国广泛使用的苹果砧木Malus robusta Rehd(原产中国北方)虽以耐盐、抗旱、抗寒著称,但其耐盐分子机制,尤其是糖分分配在根中的调控途径,尚不明确。糖分作为渗透调节剂、碳源和信号分子,在植物应对盐胁迫中扮演关键角色,其中糖转运蛋白(STP)介导的己糖(如葡萄糖、果糖)跨膜运输是核心环节,然而其在苹果中的具体功能和调控机制仍有待揭示。本研究通过全基因组筛选在苹果中鉴定出22个STP基因家族成员
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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小麦DOG基因家族的进化与功能分化及其在种子休眠调控中的关键作用
背景种子萌发是植物从休眠状态转向活跃生长的关键发育过程,对植物生存和农业生产力至关重要。该过程受到环境因素(温度、湿度、光照)和内源信号的精密调控,其中激素途径——特别是脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)——发挥核心作用。在拟南芥等模式植物中,遗传学研究已鉴定出众多调控种子休眠和萌发的关键因子,包括转录因子、激素信号组分和结构蛋白。其中,发芽延迟1(DOG1)基因作为控制种子休眠的主要数量性状位点(QTL)首先在拟南芥中被发现,DOG1突变会导致休眠减弱和提前萌发。DOG1与新鲜收获种子的休眠程度密切相关。DOG1的发现和功能研究被视为种子休眠研究的重大突破。拟南芥基因组中含有五个DOG1-li
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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生长素与茉莉酸信号通路在水稻热胁迫响应中的拮抗调控机制研究
随着全球气候变暖加剧,高温胁迫已成为制约水稻生产的主要非生物胁迫因素。研究表明,全球平均气温每升高1℃,水稻产量可能下降约10%,特别是在对温度敏感的开花和授粉期,高温会导致花粉育性降低、颖花发育异常,最终造成结实率显著下降。面对这一严峻挑战,解析水稻耐热性的分子调控机制,培育耐热新品种成为保障粮食安全的重要途径。近期发表在《BMC Genomics》的一项研究,通过比较耐热近等基因系S49和热敏感品种Sasanishiki(Sa)的生理响应和转录组特征,揭示了生长素(auxin/IAA)和茉莉酸(jasmonic acid/JA)信号通路在热胁迫响应中的关键作用。研究人员发现,在43℃热处理
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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NR2E1基因启动子区甲基化调控肉牛脂肪沉积的功能机制研究
在肉牛育种领域,脂肪沉积是影响肉质风味和经济效益的关键性状,但其分子调控机制尚未完全阐明。遗传标记稀缺和功能基因研究不足严重制约了优良品种选育和新品系开发。近年来,表观遗传调控尤其是DNA甲基化被认为在基因表达调控中扮演核心角色——启动子区CpG岛的甲基化通常导致基因转录抑制。NR2E1(又称TLX)作为孤儿核受体家族成员,既往研究提示其可能参与脂肪代谢调控:NR2E1缺失小鼠表现出葡萄糖不耐受、胰岛素抵抗和脂肪组织炎症,且体重和脂肪量显著降低。在牛中,Ramayo-Caldas等发现该基因与肌内脂肪沉积相关,但其在牛脂肪细胞中的具体功能及甲基化调控机制仍属空白。为填补这一研究缺口,Feng等
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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整合WGCNA与ceRNA网络解析牛肌内脂肪沉积的circRNA调控新机制
当我们品尝一块雪花均匀分布的和牛牛排时,那入口即化的口感背后,隐藏着动物育种学家们持续探索的科学奥秘——肌内脂肪(Intramuscular Fat, IMF)沉积。这种镶嵌在肌肉纤维间的脂肪组织,不仅是决定牛肉嫩度、风味和多汁性的关键指标,更是高档牛肉产品的核心品质标志。尽管日本和牛以其卓越的肌内脂肪沉积能力闻名于世,但通过杂交育种将这种特性导入其他品种(如中国的秦川牛)时,其分子调控机制却始终笼罩在迷雾之中。传统研究多聚焦于信使RNA(mRNA)和微RNA(miRNA)的调控作用,而近年来发现的环状RNA(circular RNA, circRNA)因其特殊的共价闭合结构和高度稳定性,已成
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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葡萄糖调控下简单异尖线虫L3与L4幼虫发育阶段的转录组与蛋白质组耦合分析揭示靶基因及代谢通路机制
在海洋生物中广泛存在的简单异尖线虫(Anisakis simplex)是一种具有复杂生命周期的寄生性线虫,其幼虫可通过食用受污染的海鱼进入人体,穿透胃肠道黏膜,损伤胃壁和肠壁,并引发过敏反应,导致的疾病被称为异尖线虫病(anisakiasis)。欧洲食品安全局(EFSA)已将其列为生物危害物质。尽管已知该寄生虫的大部分发育阶段(L3、L4和成虫)在厌氧条件下生存,且幼虫主要从糖类获取能量,但葡萄糖对人类致病阶段L3和L4幼虫的具体影响尚未明确。因此,探究葡萄糖对这些阶段幼虫的分子调控机制,对于理解其生存策略和开发新型防控手段具有重要意义。在这项发表于《BMC Genomics》的研究中,Pol
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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多组学解析藏系绵羊肉质风味遗传基础与关键调控基因
在世界肉类消费格局中,羊肉虽然富含优质蛋白质、必需氨基酸和矿物质元素,但其全球消费量仅占肉类总量的7%左右。制约消费者接受度的一个重要因素就是羊肉特有的"膻味",这种风味特征在东亚和东南亚地区尤其容易被感知为负面品质。藏系绵羊作为中国三大绵羊品种之一,以其肉质细嫩、风味独特且营养丰富而著称,但对其风味形成遗传机制的系统研究仍属空白。发表于《BMC Genomics》的最新研究首次通过多组学整合分析策略,系统解析了高原型(PT)、山谷型(VT)和欧拉型(EL)三种藏系绵羊的肉质风味形成机制。研究人员采用生长性能测定、肉质特性分析、营养组分检测结合转录组测序和二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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探究丹麦长白猪优异性状的遗传基础:体长、瘦肉率、高繁殖力与长妊娠期的基因印记
在追求高效、优质生猪养殖的今天,猪的育种目标早已不再局限于生长速度或产肉量,繁殖性能、体质适应性与肉质共同构成现代猪育种的核心方向。丹麦长白猪(Danish Landrace, DLR)作为全球著名的瘦肉型猪种,不仅具有体长突出、瘦肉率高的特点,还表现出优异的繁殖性能——平均每窝产仔数高达15.3头,且妊娠期较长,平均为117天。这些性状的形成并非偶然,其背后交织着百余年的人工选育、血缘引进和自然适应,但关键遗传机制仍有许多未知。为解决这一重要问题,南京农业大学陈建美教授团队联合多家中外机构,在《BMC Genomics》发表了题为“Investigating the genetic impr
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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基于基因组学的金沙江与雅砻江软刺裸裂尻鱼遗传结构与适应性特征解析及其对青藏高原隆升的响应
青藏高原的隆升不仅塑造了亚洲的地貌格局,更对生物演化产生了深远影响。作为高原水域的特有鱼类,裂腹鱼类(Schizothoracine fishes)的分布与分化与地质变迁紧密关联。其中软刺裸裂尻鱼(Schizopygopsis malacanthus)作为高度特化的类群,其海拔分布范围(1818-4189米)远超其他近缘物种,成为研究地质运动与物种适应的理想模型。然而,以往研究多聚焦于年龄生长、肠道微生物等领域,对其种群遗传结构如何响应青藏高原隆升事件仍缺乏系统认知。为填补这一空白,Yan等人在《BMC Genomics》发表了基于基因组学的研究,揭示了金沙江与雅砻江流域软刺裸裂尻鱼的遗传分化
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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不同光质调控青杨扦插苗生长的转录组学机制及其高海拔适应意义
在高海拔地区,强烈的短波光(如蓝光和紫外线)对植物生长构成严峻挑战。青杨(Populus schneideri)作为西南地区高海拔乡土树种,虽具备优良抗逆性,但其光适应机制尚未明确。光环境中的光质成分通过特定光受体介导的信号转导网络,与植物激素协同调控生长发育过程。前人研究表明,蓝光通过隐花色素(CRY)受体抑制下胚轴伸长,而绿光通过BES1转录因子促进胚轴伸长,但不同光质对木本植物尤其是高海拔树种的调控机制仍存在认知空白。为解析青杨响应光质的分子机制,西南林业大学张孝林等人在《BMC Genomics》发表了题为"Transcriptomic analysis reveals the gro
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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基于元学习样本重加权的MWENA算法:提升胞外囊泡组学数据疾病分类与生物标志物发现的新策略
在精准医疗时代,液体活检因其非侵入性特性成为疾病诊断的重要突破口。其中,胞外囊泡(Extracellular Vesicles, EVs)作为携带蛋白质、RNA和脂质的纳米级载体,在血液循环中高度稳定且富集疾病特异性分子,被誉为"液体活检的新星"。然而,EV组学研究面临三大技术瓶颈:样本量稀缺导致"维度灾难"、测量噪声干扰信号识别、以及临床样本存在严重的类别不平衡问题——例如胰腺癌早期患者样本往往远少于健康对照组。这些挑战使得传统机器学习方法在EV数据分类中表现不佳,亟需开发新型算法突破现状。针对这一难题,广州国家实验室的研究团队在《BMC Genomics》发表了创新性研究成果,提出名为MW
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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红花HD-ZIP转录因子家族全基因组鉴定及其在干旱胁迫下的转录调控机制研究
随着气候变化的加剧,干旱已成为限制植物生长和发育、造成巨大经济损失的主要胁迫因素。培育抗旱作物是应对其影响、保障世界粮食安全的重要途径之一。植物进化出了复杂的调控机制来应对干旱胁迫,其中转录调控网络是核心环节。红花(Carthamus tinctorius L.)是一种重要的油料作物,具有高营养价值和天然的抗旱性,是研究干旱耐受性的宝贵模型。然而,与主要作物相比,红花抗旱性的分子基础尚不明确,这限制了其抗旱潜力的充分发挥。同源异型域亮氨酸拉链(HD-ZIP)是植物转录因子(TFs)中一类高度保守的DNA结合域,参与生长、发育、信号转导以及对非生物胁迫的响应。例如,拟南芥中的AtHB7、AtHB
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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全基因组系统鉴定二月兰磷酸盐转运蛋白(PHT)基因家族及其介导磷吸收的功能解析
磷(P)是植物生长发育不可或缺的矿质元素,参与核酸合成、信号转导和能量代谢等关键过程。然而,土壤中约70%的耕地存在磷匮乏问题,且磷资源不可再生,严重制约农作物产量和品质。植物主要通过磷酸盐转运蛋白(PHT)家族介导磷吸收,但在高价值经济作物二月兰(Orychophragmus violaceus)中,PHT基因的系统鉴定和功能研究仍属空白。二月兰作为十字花科特色油料作物,种子富含不饱和脂肪酸,但其油脂合成受磷供应水平显著影响。因此,解析二月兰PHT基因家族的组成和功能,对培育磷高效利用作物具有重要意义。研究人员利用二月兰高质量基因组数据,通过同源比对和结构分析,鉴定出22个OvPHT基因,分
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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鹅膏菌属线粒体基因组解析揭示系统发育新见解及有毒物种分子鉴别潜力
在真菌世界的庞大谱系中,鹅膏菌属(Amanita)堪称最令人着迷又恐惧的存在。这个属不仅包含像鹅膏菌这样备受追捧的美味食用菌,还潜伏着造成全球90%蘑菇中毒死亡事件的致命杀手。然而由于形态特征的高度相似性,仅凭传统方法难以准确区分剧毒和可食用物种,这给食品安全和临床救治带来巨大挑战。为了解决这一难题,Wang等研究团队在《BMC Genomics》上发表了突破性研究。他们采用新一代测序技术(NGS)对五种鹅膏菌(A. eijii, A. pallidorosea, A. oberwinklerana, A. sinocitrina, A. rimosa)进行线粒体基因组完整测序,结合NCBI数
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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基于HiFi reads的闭环式基因组大小精确估计算法LVgs的开发与应用
在基因组学研究中,准确估计基因组大小(Genome Size, GS)是理解物种进化、功能基因分化以及开展高质量基因组组装的重要前提。尽管K-mer分析方法被广泛应用于评估基因组大小并指导组装过程,但不同工具和参数选择会导致结果存在显著差异,这给属级水平的基因组研究带来了巨大挑战。特别是在经历全基因组复制(Whole Genome Duplication, WGD)或具有高重复序列、高杂合性的复杂基因组中,传统方法往往表现不佳。为了解决这一问题,来自海南大学、哥伦比亚大学等机构的研究人员合作在《BMC Genomics》上发表了一项研究,提出了一种基于HiFi reads的闭环式基因组大小精确
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-01
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从健康人群牙龈下 biofilm 分离的人链球菌(Streptococcus hominis)KHUD_010 菌株完成图基因组解析及其比较基因组学研究
在口腔这个复杂而精密的微生态系统中,微生物群落的平衡与宿主健康息息相关。链球菌属(Streptococcus)作为口腔中的优势菌群之一,不仅参与生物膜的形成、维持微环境稳定,还与龋病、牙周炎等多种口腔疾病的发生发展密切相关。然而,尽管已有大量研究聚焦于变形链球菌(Streptococcus mutans)或血链球菌(Streptococcus sanguinis)等经典物种,许多新近被鉴定或描述的链球菌物种仍处于基因组研究的盲区。人链球菌(Streptococcus hominis)便是其中之一——作为一种新近命名的物种,此前仅有两条来源于粪便和尿液的非口腔分离株完成图基因组,其在口腔环境中的
来源:BMC Genomic Data
时间:2025-10-01