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近日,由該院動(dòng)物研究所康樂(lè)院士領(lǐng)銜,深圳華大基因研究院和中科院北京生命科學(xué)研究院等單位參與的一項(xiàng)研究,成功破譯了飛蝗的全基因組序列圖譜,這是迄今人類破譯的最大動(dòng)物基因組;诨蚪M信息,科學(xué)家們還揭示了飛蝗食性、遷飛和群聚的奧秘。 飛蝗是世界性的重要農(nóng)業(yè)害蟲(chóng),在過(guò)去近百年中,各國(guó)科學(xué)家一直致力于揭示蝗災(zāi)爆發(fā)的機(jī)制。康樂(lè)研究組采用新一代測(cè)序技術(shù),發(fā)展了組裝超大基因組的生物信息方法,對(duì)飛蝗基因組進(jìn)行了測(cè)序、組裝、注釋等,獲得迄今人類破譯的最大動(dòng)物基因組——飛蝗基因組圖譜。 科研人員發(fā)現(xiàn),與其他已測(cè)序的昆蟲(chóng)物種相比,飛蝗基因組中參與脂肪酸合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝過(guò)程的許多基因家族發(fā)生明顯擴(kuò)增現(xiàn)象。而脂肪酸是大多數(shù)長(zhǎng)距離遷飛昆蟲(chóng)的能量物質(zhì)。這就很好地解釋了飛蝗擁有卓越飛行能力的遺傳基礎(chǔ)。 蝗蟲(chóng)的大規(guī)模群居是成災(zāi)的主要原因,群居型和散居型之間的轉(zhuǎn)變是昆蟲(chóng)學(xué)中的一大奧秘?蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)飛蝗調(diào)控神經(jīng)可塑性的基因在表達(dá)量、DNA甲基化以及可變剪切方面都有明顯的變化。這些基因可能在控制飛蝗形成大的群體過(guò)程中發(fā)揮重要的功能。 飛蝗基因組圖譜的繪制成功,讓開(kāi)發(fā)更高效、低毒的新型農(nóng)藥成為可能?茖W(xué)家們接下來(lái)的工作之一,就是研制干擾飛蝗群居行為的行為調(diào)節(jié)劑。目前,科研人員已通過(guò)生物信息學(xué)的方法,預(yù)測(cè)了51個(gè)潛在的藥物靶點(diǎn)基因,用于后續(xù)藥物篩選工作。 |
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