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7月18日《科學(xué)》雜志內容精選
幾近完成的普通小麥基因組測序
研究人員已經(jīng)展示了普通小麥基因組的序列草圖，從而在通往創(chuàng )制世界上種植最廣泛谷物作物之一的完整參考序列的道路上到達了一個(gè)主要的里程碑。他們的工作給了科學(xué)家們一個(gè)可在小麥個(gè)體染色體上快速定位特定基因的工具，這一資源可幫助他們改良小麥育種以滿(mǎn)足從未有過(guò)的對食物的更高需求，加快小麥新品種的開(kāi)發(fā)并增加小麥對環(huán)境壓力的抵抗性。4則相關(guān)《科學(xué)》報道利用了這一幾近完成的序列。
在第一則報道中，來(lái)自國際小麥基因組測序聯(lián)盟（IWGSC）的Klaus Mayer等人展示了普通小麥的基因序列草圖，這是對所有21條染色體的基因含量及組成所做的一個(gè)調查。他們制定了一個(gè)實(shí)體繪制策略——對一個(gè)叫作Chinese Spring的培育的小麥品種的每個(gè)染色體臂進(jìn)行了分離，測序及組裝。沿著(zhù)這些染色體臂，研究人員能夠精確定位超過(guò)12萬(wàn)個(gè)基因。
在第二則相關(guān)報告中，Frédéric Choulet及其同事給出了一個(gè)更完整的序列，該序列是普通小麥21條染色體中最大的序列：染色體3B。研究人員確認了數千個(gè)沿著(zhù)3B的重要基因標記。由Choulet等人所做的工作對IWGSC的測序策略給予了支持，從而為測序所剩下的20條染色體建立了一個(gè)模板。
另外兩篇文章表示，IWGSC的測序草圖已為科學(xué)家就小麥基因組的演化及與谷物發(fā)育有關(guān)的基因提供了新的了解。Thomas Marcussen等人利用該序列草圖來(lái)更好地了解現代普通小麥的系統發(fā)育歷史。Matthias Pfeifer等人對來(lái)自發(fā)育中的普通小麥谷物組織的RNA產(chǎn)物進(jìn)行了編目以了解該3種亞基因組是如何促成現代普通小麥基因組對其基因表達的影響的。
為更多人提供食物并保護環(huán)境的新戰略
由Paul West及其同事所撰寫(xiě)的一個(gè)新報告提出，關(guān)注一個(gè)相對較短的區域、作物及所采取行動(dòng)的名單可為改善全球食物安全并同時(shí)降低農業(yè)對環(huán)境的影響提供新的機會(huì )。
他們稱(chēng)，中國、印度和美國有著(zhù)全球農田過(guò)多營(yíng)養物（尤其是氮和磷）中的大多數，而印度、巴基斯坦、中國和美國用了大多數的灌溉降雨量有限地區農作物的水。West及他的同事還估計，美國、中國、西歐與巴西消耗了農作物非食物使用中的大多數熱卡。他們呼吁政府、企業(yè)、基金會(huì )及公民等在他們當地的社會(huì )經(jīng)濟及環(huán)境情況中采納目前最好的做法。
“基因驅動(dòng)”值得關(guān)注
據本期《政策論壇》的作者披露，在“基因驅動(dòng)”被考慮用于像給蚊子基因組進(jìn)行重新編程以消除瘧疾或用于逆轉殺蟲(chóng)劑抗藥性的發(fā)生之前，涵蓋這項技術(shù)——它包括了基因編輯——的法規中的缺口必須得到填補。他們說(shuō)，現在是一個(gè)對“具有廣泛包容性及信息靈通”的有關(guān)基因驅動(dòng)的未來(lái)進(jìn)行公共討論的時(shí)候了?；蝌寗?dòng)技術(shù)是在10年前第一次提出的，它涉及到遺傳偏差性基因的設計，這些基因具有驅動(dòng)某些特征在群體中通過(guò)的潛力。它從最近的在CRISPR技術(shù)方面的進(jìn)步而得到了一針強心劑。盡管基因驅動(dòng)還沒(méi)有在野生種群中實(shí)施，Kenneth Oye及其同事說(shuō)，現在是嚴格評估這一迅速發(fā)展的技術(shù)的時(shí)間了；該技術(shù)可用于造福人類(lèi)，但它也會(huì )造成未知的環(huán)境及安全風(fēng)險。
人類(lèi)基因組蛋白產(chǎn)物仍是謎
據新的研究報告，經(jīng)過(guò)一些可變操縱的眾所周知的基因仍然會(huì )令我們吃驚，其所產(chǎn)生的用于生物性應用的蛋白產(chǎn)物是科學(xué)家們過(guò)去一直沒(méi)有發(fā)現到的。這一點(diǎn)是重要的，因為大多數的人類(lèi)基因都被多次進(jìn)行可變性設計或剪接——盡管所致蛋白產(chǎn)物的實(shí)際性研究一直是闕如的。一個(gè)叫做AARS酶的酶族對將遺傳密碼變?yōu)榛畹默F實(shí)是至關(guān)重要的；AARS酶將氨基酸——這是蛋白質(zhì)的構件——送交給匹配的轉運RNA分子或tRNAs。這個(gè)過(guò)程有時(shí)被稱(chēng)作給tRNA“裝料”。一旦tRNA被裝料，便可從DNA藍圖進(jìn)行蛋白質(zhì)翻譯。先前的研究顯示，AARS酶的可變剪接可產(chǎn)生具有新功能的全新的AARS蛋白。為了對其進(jìn)行研究，Wing-Sze Lo等人以AARS基因族作為目標并對來(lái)自可變剪接版本的蛋白進(jìn)行了分析，他們發(fā)現了許多不同形式的蛋白產(chǎn)物，它們中的大多數失去了裝料tRNAs的能力。
