抽象解密人类心脏疾病的遗传结构至关重要,但它们的基本复杂性是一个主要障碍。我们研究了果蝇遗传参考面板(DGRP)测序的近交系中心脏性能的自然变化。全基因组关联研究(GWAS)确定了与心脏性状自然变异相关的遗传网络,这些遗传网络用于获得有关影响分子和细胞过程的见解。非编码变体用于绘制潜在的调节性非编码区域,而该区域又被用来预测转录因子(TFS)结合位点。同源TF,其中许多本身具有与心脏表现变化相关的多态性,也通过特定于心脏特异性的敲低验证。此外,我们表明,与心脏性能变异性相关的自然变异会影响一组与平均特征相关的基因,但通过同一基因中的不同变异。此外,我们表明表型变异性也与基因调节网络的自然变异有关。更重要的是,我们记录了蝇和人类中与心脏表型相关的基因之间的相关性,该基因支持一种保守的遗传结构,该遗传结构调节了从节肢动物到哺乳动物的成年心脏功能。具体而言,在这两种模型中都确定了PAX9和EGR2在心律调节中的作用,这表明果蝇中鉴定出的心脏功能自然变化的特征可以加速人类的发现。
许多玉米(Zea Mays)基因型在传统的遗传转化方案中表现出的顽固性对基因组编辑(GE)在这一主要农作物中的大规模应用(GE)构成了重大挑战。尽管一些玉米基因型被广泛用于遗传转化,但它们不适合在领域试验或商业应用中进行农艺学测试。尽管在热带地区发生了相当多的玉米产量,但可转化的玉米线的优势加剧了这一挑战。异位表达是克服低效率和基因型依赖性的一种有前途的方法,旨在实现玉米中的“普遍”转化和GE能力。在这里,我们使用基于MR的农杆菌介导的转化方案报告了具有农学相关的热带玉米线的成功GE,先前已针对B104温带近交系列进行了优化。为此,我们使用了一种基于CRISPR/CAS9的构造,该结构旨在敲除蛋白质黄色(VYL)基因的敲除,这导致了易于识别的表型。在从B104和三个热带品系制备的原生质体中验证了Vyl处的突变,无论在两个热带线中,在Vyl靶位点的种子区域存在单个核苷酸多态性(SNP)。三个超过五个热带线可以转化,效率高达6.63%。非常明显,在目标部位呈现的Indels的回收事件中有97%是由下一代继承的。我们观察到基于CRISPR/Cas9的构造对Vyl Paralog Vyl-Modifier的靶向活动,这可能部分是由于
杂交品种因其高产量、一致性和其他理想性状而在许多作物物种中很有价值。双单倍体具有两组相同的染色体,对于杂交育种很有价值,因为它们可以在一代内产生,而通常用于生产杂交亲本的近交系需要多代过程。生产单倍体植物的一种方法是操纵着丝粒组蛋白 H3 (CENH3)。到目前为止,这种生产单倍体的方法已在拟南芥、玉米 (Zea mays) 和小麦 (Triticum aestivum) 中成功实现。本文我们描述了胡萝卜 (Daucus carot a) 中 CENH3 的修饰,以测试这些修饰诱导单亲基因组消除的能力,这是单倍体诱导的基础。使用碱基编辑来制作 cenh3 突变植物,其中 CENH3 编码组蛋白折叠结构域的区域具有氨基酸替换。然后将这些 cenh3 突变植物与 CENH3 野生型植物进行杂交。使用基于 PCR 的基因分型检测,我们确定了两个基因组消除候选物。一个候选物被归类为假定的非整倍体植物,其中 7 号染色体处于单拷贝状态。另一个候选物被描述为假定的四倍体,其在发生过程中可能为单倍体。我们的结果表明,这个假定的四倍体从 CENH3 野生型亲本继承了所有染色体,并且 cenh3 突变植物的基因组丢失了。这项研究提供了证据,表明胡萝卜中 CENH3 的修饰有可能诱导胡萝卜的基因组消除和倍性变化。
摘要:识别精英和多样化的父母是释放新杂种的过程中的关键步骤。DNA指纹和种质的表征在植物育种中起着重要作用,在植物繁殖中,分子标记已被证明非常有效。当前的研究是在植物分子生物学和生物技术实验室,RMDCARS,Ambikapur(Chhattisgarh)进行的。共有27个SSR引物用于检查十八种新开发的近近近近使的多态性,其中8个被发现是多态性的,随后被用于DNA指纹和分子表征。使用这些多态性SSR引物,总共获得了25个等位基因,平均每个引物为3.13个等位基因。这些引物的PIC值范围为0.10至0.82,其中最高值为引物BNLG 1867。使用不同的带模式和等位基因尺寸的变化生成了每个近交的指纹(ID)。这些指纹数据为玉米的每种近交系列提供了不同的等位基因剖面。也使用具有算术平均值(UPGMA)的未加权对组方法为所有这些近交的树状图制备。它将它们分成五个主要簇,在近84%的遗传相似性中表明观察到的近交性近交中存在遗传变异。这使他们可以进一步利用在未来的繁殖计划中生成异性杂种。在所有研究的近交生中,IAMI-57和IAMI-43-1在遗传上都更加多样化。多态性SSR标记促进了基因型之间的歧视,并为改善这些基因组资源的未来使用提供了宝贵的信息。
背景:家族性噬血细胞性淋巴组织细胞增生症 (FHLH) 是一种遗传性、危及生命的疾病。该病已确定有五种类型,此外还有以 HLH 为典型表现的先天性免疫缺陷综合征。中东地区关于此病的文献非常稀少,只有少数零散报道。方法:我们报告了过去 10 年卡塔尔 28 名被诊断患有原发性和家族性 HLH 的患者的详细人口统计学、临床和基因组数据。对卡塔尔基因组计划 (QGP) 队列中的 14,669 名卡塔尔个体中的 12 种原发性和家族性 HLH 致病基因的有害变异的等位基因频率进行了评估。结果:15 名患者获得了基因诊断,发现穿孔素 1 ( PRF1 )、UNC13D 、LYST 和 RAB27A 基因中有四种新的突变。我们在这 12 个基因中发现了 22,945 个在卡塔尔 GP 中显著富集的低/高/中等/修饰影响变异。我们患者队列中发现的 PRF1 中的 rs1271079313 变异和 RAB27A 中的 rs753966933 变异在卡塔尔 GP 中显著更为普遍,与基因组聚合数据库 (gnomAD) 数据库相比,卡塔尔人群的携带者频率较高。结论:我们在海湾地区建立了第一个原发性和家族性 HLH 登记处,并发现了在卡塔尔人群中频率较高的新型可能致病变异,可用于筛查目的。提高对原发性和家族性 HLH 的认识并在卡塔尔高度近亲繁殖人群中实施筛查活动,可以带来更全面的婚前和产前评估以及更快的诊断。
方法:在连续三年的人工接种下评估了三种抗氧蛋白耐基因型的含量的XUHUA13,该近近交系(RIL)种群的抗性抗毒素的抗性XUHUA13与抗氧蛋白耐药基因型6的抗性。进行了遗传连锁分析和QTL-SEQ用于QTL映射。使用二级分离映射群体进一步绘制了候选基因,并通过转基因实验进行了验证。抗抗性和易感性RIL之间的RNA-seq分析用于揭示候选基因的抗性途径。结果:丙氧蛋白产量抗性的主要效果QTL QAFTRA07.1映射到1.98 MBP间隔。基因AHAFTR1(Arachis hypogaea a丙毒素耐药1)在其生产的浓度丰富的重复(LRR)结构域中检测到结构变化(SV),并通过效应触发的免疫(ETI)途径参与了疾病抗性反应。与AHAFTR1相比,AHAFTR1过表达(ZH6)过表达的转基因植物表现出57.3%的A丙氧蛋白(XH13)。基于SV开发了分子诊断标记Aftr.del.A07。与易感对照的中国人(ZH12)相比,三十六条线的含量降低了77.67%以上,是从花生种质种质添加量和育种线鉴定的,通过使用aftr.del.del.del.a07鉴定出来。结论:我们的发现将提供丙氧蛋白产量抗性机制和为进一步育种计划奠定的有意义的基础。2023作者。由Elsevier B.V.代表开罗大学出版。这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。
从基因组的非编码区域通过突变依次出现。除其他外,此类突变分析转录并创建一个新的开放阅读框(ORF)。尽管ORF出现的机制有充分的文献证明,但对实现新转录事件的机制知之甚少。然而,在许多物种中,已经报道了基因组所有区域的缺乏和非常突出的转录之间的连续体。在这项研究中,我们使用新组装的基因组和七个果蝇的近交系列的转录组和转录组搜索了从头转录本,该基因组和一个来自六个欧洲和一个非洲人口的近交系列。此设置使我们能够检测Sam ple特定的从头转录本,并将其与其他样品中的同源非转录区以及遗传和基因间控制序列进行比较。我们研究了与转换元件(TES)的关联,并富集了从头开始出现的转录本上游的转录因子基序,并将其与调节元素进行了比较。我们发现,从头的成绩单与TES重叠的频率比偶然性的频率更高。新转录本的出现cor与高鸟嘌呤 - 环蛋白含量和TE表达的区域有关。此外,从头转录本的上游区域高度丰富了调节基序。这种基序在与TES(尤其是DNA TES)重叠的新转录物中更丰富,并且比上游的“非转录同源物”更保守上游。总体而言,我们的研究表明,TE插入对于转录本的出现很重要,部分是通过引入DNA te家族的新调节图案。
摘要:由于春季气温突变,大白菜这种食用叶菜类蔬菜会因抽薹而失去其商业价值,即从营养生长转变为生殖生长的现象。在本研究中,我们应用成簇的规律间隔的短回文重复序列/(CRISPR) 相关系统 9 (CRISPR/Cas9) 技术来分析 AGAMOUS 样基因。我们利用 CRISPR/Cas9 介导的大白菜转化技术对与抽薹和开花相关的 AGL19 和 AGL24 基因进行了功能分析。我们创建了脱靶概率低的单向导 RNA (sgRNA) 序列来构建基因编辑载体。进行农杆菌介导的转化,并使用分子生物技术方法分析了试验性的 E 0 AGL 编辑株系。与自交系“CT001”相比,两个 AGL19 编辑系(AGL19 基因靶序列中存在核苷酸序列突变)和四个 AGL24 编辑系(AGL24 基因靶序列中存在核苷酸序列突变)表现出特别晚的抽薹。使用芽授粉的世代进展获得了无 T-DNA 的 E 1 AGL 编辑系,其也表现出晚抽薹。AGL 蛋白功能的丧失是由于 AGL19 和 AGL24 基因中发生了插入/缺失突变,从而导致提前终止密码子。此外,移码突变导致结构变化并在 AGL19 和 AGL24 蛋白中引入提前终止密码子。我们的结果表明,CRISPR/Cas9 介导的 AGAMOUS 类基因编辑会导致晚熟表型,并且 CRISPR/Cas9 是一种用于分析大白菜 (Brassica rapa ssp. pekinensis) 基因功能的有用技术。
摘要 马立克氏病 (MD) 是由 MD 病毒引起的家鸡传染病。MD 主要通过疫苗接种来控制,但世界各地仍时有发生。常用的 MD 疫苗包括 HVT、SB-1 和 CVI988/Rispens,据报道,它们的效力取决于多种因素,包括宿主遗传学。我们之前的研究表明,MD 疫苗的保护效力在不同鸡种之间可能存在巨大差异。深入了解调节疫苗效力的潜在遗传和表观遗传因素将极大地改善更有效疫苗的设计和开发策略。两种高度近交系的白来航鸡接种了 HVT 和 CVI988/Rispens。接种疫苗后 26 天采集法氏囊样本,并进行小 RNA 测序分析以分析微小 RNA (miRNA)。接种 HVT 或 CVI988/Rispens 后,在一个品系(称为品系 6 3 )中总共鉴定出 589 个和 519 个 miRNA,在另一个品系(称为品系 7 2 )中鉴定出 490 个和 630 个 miRNA。与同一品系的未接种疫苗组相比,HVT 和 CVI988/Rispens 在品系 6 3 鸟中诱导了互相排斥的 4 个和 13 个差异表达 (DE) miRNA。HVT 未能诱导任何 DE miRNA,而 CVI988/Rispens 在品系 7 2 鸟中诱导了一个 DE miRNA。预测了数千个 DE miRNA 的靶基因,这些靶基因在各种基因本体术语和通路中富集。这一发现表明表观遗传因素 microRNA 很可能参与调节鸡的疫苗保护功效。
杂种优势描述的是杂交植株相对于其亲本的产量和稳健性增加,是现代作物育种的基石 1 。除双亲杂种优势外,在玉米、马铃薯和苜蓿中还观察到同源多倍体渐进杂种优势 (APH),当来自四个不同祖父母的基因组片段组合时,会产生额外的杂种优势效应 2 。APH 尚未在商业育种中得到充分利用,因为减数分裂会重新分配基因型,并且无法生产受益于 APH 的基因一致的种子。先前在拟南芥和水稻中建立的“有丝分裂而非减数分裂”(MiMe) 系统可产生克隆的、未减数的配子 3 – 7 ,但尚未在双子叶作物中建立或在设计多倍体基因组工程中进行测试。在这里,我们建立了番茄多倍体基因组设计,通过两个不同杂交亲本产生的克隆配子的杂交,实现了四种预定义基因组单倍型的可控组合。我们着手在番茄中建立 MiMe 系统,以可控的方式产生克隆配子。基于对番茄减数分裂突变体的基本了解(补充说明 1),我们发现可以通过 SlSPO11-1、SlREC8 和 SlTAM 的突变在自交系番茄中建立功能性 MiMe 系统(图 1a-c、扩展数据图 1 和 2、补充图 1-16 和补充表 1-4)。我们在三种杂交番茄基因型中实施了 MiMe 系统,包括 Moneyberg-TMV ⨯ Micro-Tom (MbTMV-MT) 模型杂交品种、枣番茄商业杂交品种‘Funtelle’和串番茄商业杂交品种‘Maxeza’(图 1a-c)。我们鉴定出两个独立的 MbTMV-MT、三个独立的 Funtelle 和三个独立的 Maxeza 品系,它们在 SlSPO11-1、SlREC8 和