为什么我们序列基因组
我们身体的每个部位和细胞的每个动作都由构成我们DNA的十亿个碱基对精致控制。这些核苷酸是基因的基础,这是将我们细胞转化为蛋白质的信息的基因组的一部分。
自第一个基因格雷戈尔·孟德尔(Gregor Mendel)在1860年代提出,科学家一直在寻找解码方法,以找出该代码如何创建最终产品:生物体。该生物可以是生存,再现和传播基因组的动物,植物,病毒或细菌。揭示秘密锁定在每个物种的基因组中,将教导研究人员如何利用基因的力量,从裸露摩尔速率的寿命和猩猩的脂肪加工能力。
已经测序了数十种动物,植物和微生物基因组。这是Livescience最喜欢的10个基因组项目。
养牛
瘙痒,吃一片牛肉片?不过是牛的基因组。在2009年进行了测序之后,对牛基因的分析可能会导致更高的牛奶和更好的牛肉,并讲述了一个有趣的故事,讲述了人类的驯化如何影响曾经野生动物的演变。
分析牛的22,000个基因还表明,尽管我们的人类与啮齿动物的关系比与奶牛更紧密相关,但就家谱而言,我们的基因组更像牛的基因组,因为啮齿动物的寿命很小,需要他们在更快的时间范围内拥有更多的婴儿,从而加速进化。
奶牛还具有许多额外的免疫系统基因,这些基因可以抵御生活在多余的胃中的病原体。对其他品种的分析还确定,牛表现出特定的遗传变化模式,具体取决于它们是肉类还是牛奶的品种。
第一个两栖动物,非洲爪青蛙
第一个要测序的两栖基因组属于青蛙Xenopus tropicalis,粘稠的圆形两栖动物,也称为非洲爪蛙。基因组研究使研究人员能够将哺乳动物的基因与两栖动物的基因进行比较基因保持不变自从哺乳动物和两栖动物分开3.3亿年前,这已经改变了,这指出了所有复杂生命所需的重要基因,包括涉及心脏和肺部的基因。
美味的火鸡
火鸡基因组于2010年11月发表在《 PLOS One》杂志上,正好赶上感恩节餐!这土耳其以11亿对底座成对,大约是人类基因组大小的三分之一,并且与其亲戚鸡肉非常相似,其基因组于2004年完成。
根据研究人员的说法,这项工作可以通过更好地了解土耳其的肌肉和口味,并可以帮助农民改善疾病的抵抗和治疗,从而导致更健康,更健康的鸟类。
我们的堂兄猩猩
2011年《自然》杂志上的一项研究发布了德克萨斯动物园的猩猩苏西(及其五个野生弟兄)的基因。这些基因表明,猩猩的发展速度比黑猩猩和人类慢得多。它们的基因变化的频率要少得多。这可能意味着黑猩猩和人类自从将其与其他灵长类动物分离以来,已经加速了它们的演变。
猩猩在一个方面正在发展:它们的脂肪崩溃分子的变化比预期的要快。这可能就是为什么他们更好地利用自己的能量。
刺,无骨海胆
人类的进化表弟,刺但无骨的海胆,获得了2006年对基因组进行测序并发表在《科学》杂志上的荣誉。二骨的23,300个基因中有70%(由8.14亿对遗传碱基制成)是与人类类似,比其他实验室生物(如水果蝇)都多。
海胆的基因还保留了细节的细节独特的免疫系统,以及他们长达100年的生活的秘密。天生免疫系统的基因是我们人体的第一道防线,在顽童中成倍增加,为它们提供了更大的工具箱来对抗感染。
尽管他们缺乏眼睛和耳朵,但研究人员发现,与视觉和听力以及味道,气味甚至平衡相关的顽童运动基因。
恒河猴
第一个被旋转到太空并被克隆的灵长类93%的相似性与人类相关,这很重要,因为它经常用于人类药物和疗法的医学测试。
研究人员确定了大约200个基因,这些基因似乎是定义我们物种之间差异的关键参与者。这些包括涉及头发形成,精子融合,免疫反应以及对细胞膜蛋白的变化的基因。
恒河猴表现出相同的神秘重排人血统的X染色体在黑猩猩的分支之后,这为我们提供了新的证据,证明了这种性别染色体在灵长类动物进化中的异常作用。
有袋动物与哺乳动物
有袋动物,我们的哺乳动物弟兄,主要在澳大利亚和新几内亚。它们具有许多怪异的特征,可以将它们与其他哺乳动物区分开,包括很短的怀孕,然后将他们的不成熟后代庇护在小袋中。
袋鼠和其他有袋动物的序列阐明了这些特征在1.5亿年前的胎盘哺乳动物摩尔群体分裂之后的发展。负鼠的基因组测序和称为tammar袋鼠的小型袋鼠种类表明该组可能具有在南美发展,不是澳大利亚。
tammar鼠基因组的分析表明,袋动物基因组的大面积与正常胎盘哺乳动物的基因组相似。
线虫
在1998年,线虫是许多研究实验室的主食,是最早具有其基因组解码的多细胞生物之一。这线虫它的简单表亲有大约20,000个基因。虽然数量与其他动物的数量相似,但线虫的基因组仅包含1亿个碱基对DNA。平均哺乳动物基因组的十分之一。
这是因为更多进化的生物往往有更多非蛋白质编码区调节在不同类型的细胞中如何,何时和多少基因表达,而不一定具有更多的基因。这种微调的法规似乎在使哺乳动物和其他生物独特的原因中起着重要作用。
人类
第一个人类基因组于2001年进行了测序,目前已经对60多个完整的人类基因组进行了测序。其中包括研究员J Craig Venter的基因组,James Watson(帮助发现了DNA的双螺旋形状),汉族中国人,约鲁巴省尼日利亚人,女性白血病患者和韩国人。
这些基因组与黑猩猩的基因组还有其他生物,并研究了这种生物似乎在人类中消失了。这些基因可能在使我们人类的原因中发挥重要作用,尽管只有一个人持有实际蛋白质的代码,其余的参与了调节或具有其他功能。
他们发现处理几种蛋白质,包括大脑中的蛋白质,以及对雄性激素反应的差异。这些变化导致更大的大脑和阴茎形状的变化,响应于人类一夫多夫的降低。 (许多其他物种都有特殊形状阴茎,有时有刺,与其他男性的精子竞争。)
神秘的裸鼠老鼠
无毛,地下居住,长寿和耐癌症的新近解密的基因组裸mole鼠可以帮助研究人员揭开该生物的秘密,并可以帮助改善人类健康。
研究人员发现,赤裸裸的痣老鼠已经关闭了与视觉有关的几个基因,因为它们生活在黑暗中。他们还看到了被称为“无毛”的基因中的突变,以前被认为会导致小鼠和人类秃头,这可以解释他们如何失去皮毛。
虽然快速粗略地观察了基因组测序,但已经阐明了可能导致裸鼠大鼠精致的独特性的变化,但该信息也对人类健康也有用。中风和心脏病发作剥夺了身体的部分氧气。发现痣大鼠如何在其低氧洞穴中生存,可以帮助科学家设计治疗方法以改善结果。
通过将该基因组与其他痣大鼠(包括孤独的大鼠)进行比较,科学家还可以逗弄动物的基因如何影响他们的行为。