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World File Search System基因库
对针对SARS-COV-2主要蛋白酶的重新利用药物的高通量筛查和评估
全球农业生产受到迅速增加的人口和不利气候变化的严重威胁。目前，粮食安全是到2050年喂养100亿人的巨大挑战。通过常规方法驯化作物不足以满足食物需求，并且无法快速追踪作物的产量。此外，强化繁殖和严格选择上等特征会导致遗传侵蚀并消除应激响应基因，从而使作物更容易出现非生物胁迫。盐胁迫是最普遍的非生物胁迫之一，它在全球范围内造成严重的作物损害。最新的基因组学和转录组学技术的最新创新已经为发展盐度耐受作物铺平了道路。从头驯化是通过利用作物野生亲戚（CWRS）的遗传多样性来产生新作物基因型的有前途策略之一。下一代测序（NGS）技术开辟了新的途径，从CWRS中识别出独特的耐盐基因。这也导致了高度注释的作物泛基因组的组装，以捕捉遗传多样性的完整景观，并重新夺回了物种的巨大基因库。鉴定新基因以及针对靶向操作的尖端基因组编辑工具的出现，从头驯化了一种发展耐盐作物的方向。但是，与基因编辑的作物相关的一些风险造成了全球采用的障碍。盐植物主导的盐度耐受性繁殖提供了一种替代策略，以识别可用于开发新作物以减轻盐度胁迫的极其耐盐品种。
GBE - - 壁画 - 梅努斯大学研究档案图书馆
所有生物都需要免疫系统来识别、区分和防御病原体。从进化的角度来看，免疫系统是在快速进化的病原体施加的强大选择压力下进化的。然而，免疫系统的功能多样性意味着不同的免疫成分及其相关基因可能在不同形式的选择下进化。昆虫传粉者提供基本的生态系统服务，是一个重要的系统，可以借此了解选择如何影响免疫基因的进化，因为它们的数量正在减少，而病原体被强调为一个潜在的促成因素。为了加深我们对重要传粉者免疫基因中遗传变异的理解，我们对野生捕获的 Bombus terrestris 雄性进行了全基因组重测序。我们首先评估了典型免疫基因的核苷酸多样性和扩展单倍型纯合性，发现正向选择作用于参与病原体识别和抗病毒防御的基因的最强信号，这可能是由野生种群中病原体传播的增加所驱动的。我们还发现了在强烈净化选择下进化的免疫基因，突出了对大黄蜂免疫系统的潜在限制。最后，我们强调了野生单倍体雄性的免疫基因中可能存在的功能丧失等位基因，这表明这些基因对于发育和生存可能不那么重要，并且代表了大黄蜂免疫系统基因库中的冗余。总的来说，我们的分析为关键传粉者免疫系统的近期进化史提供了新的见解，突出了选择目标、适应限制和潜在的冗余。
培育能够抵抗生物和非生物胁迫的燕麦
在世界谷物产量统计中，燕麦排在第六位，仅次于小麦、玉米、大米、大麦和高粱。在世界许多地方，燕麦不仅用作谷物，还用作饲料和草料，用作铺垫物、干草、半干草、青贮饲料和谷壳。燕麦作物的主要用途仍然是用作牲畜谷物饲料，平均占世界总使用量的 74% 左右。在印度，燕麦育种始于 20 世纪 80 年代，是印度西北部、中部和东部地区最重要的谷物饲料作物。作为饲料作物，燕麦具有优良的蛋白质质量、脂肪和矿物质含量。它是一种美味、多汁且营养丰富的作物。许多疾病会造成严重的直接损害，主要是饲料产量的降低。其中包括冠锈病、茎锈病和叶斑病等疾病。在超过 31 个野燕麦品种中，已从燕麦基因库中发现了多种抗冠锈病、秆锈病、白粉病、BYDY 等主要病害的抗性基因。人们正在广泛利用标记辅助选择 (MAS)、标记辅助回交 (MABC)、标记辅助基因聚合和标记辅助轮回选择 (MARS) 等多种育种策略将抗性基因渗入优良品种。随着新测序技术的进步和生物信息学的飞速发展，完整的燕麦基因组测序已不再遥不可及。燕麦基因组测序将为育种者开发大量基于序列的标记（如 SNP）铺平道路，这些标记将有助于通过利用连锁不平衡作图和基因组选择来识别抗病基因。
从免疫视图中重新访问代谢综合征的免疫代谢基础
全球海洋基因组（海洋生物中的基因库及其编码的功能信息）是科学和社会的主要，未开发的资源，在生物医学，能源和食品等领域的生物技术应用不断增长。shot弹枪测序和宏基因组学现在可以用来分类海洋微生物寿命的多样性并探索其功能潜力，但受样本覆盖，访问合适的测序平台的访问和计算能力的限制。在这里，我们基于对2,102种采样的海洋宏基因组的分析提供了全球海洋基因组的新综合，并通过KAUST元基因组分析平台（KMAP）全球海洋基因目录1.0包含〜31750万基因簇的基因组装和注释。从分类学上，我们报告了海洋基因在生命之树以及不同的海盆和深度区域生物群落中的分布。在功能上，我们将其与蛋白质家族和生物地球化学过程的关系绘制，包括主要的微生物代谢途径，这些途径是处理三个元素在生物地球化学周期中起着基本作用的元素，并且与气候变化有关。这些数据扩展了我们对海洋微生物组及其代谢能力的复杂，动态性质的理解。进一步的研究对于释放海洋基因组的潜力并理解和预测人类引起的变化的影响，包括污染和气候变化至关重要。进一步的假设驱动的研究应使用增强的宏基因组方法靶向采样不足的深海和底栖微生物群落，以更好地了解海洋生态系统功能。对必要的计算能力进行投资至关重要，合适的知识产权框架也是必不可少的。
植物地理学和气候形状的定量遗传景观和普遍的针叶树的可塑性
遗传适应和表型可塑性调节性状表达的贡献决定了林木在复杂环境中的繁荣。在进化 - 遗传学中，这两种机制被认为可以塑造植物的表型（Nicotra等，2010）。在个体之间可比较的质量的最简单情况下，在给定环境中评估的适应性性状差异可以预见其他未经测试的环境中的分化模式。通常，存在基因型逐个环境（G×e）相互作用表明在种内水平上的可塑性（Matesanz＆Ramírez-Valiente，2019年）。在过去的几十年中，越来越多的文献审查了种内分化在功能类型和生物群落跨功能性状的可塑性中的作用和适应性含义（Lortie＆Hierro，2022年）。然而，可塑性和遗传分化与表型变异性的相对重要性仍然不足以研究（Leites＆Benito-Garz，2023年；Merilä＆Hendry，2014年）。常见的花园实验有助于量化长寿植物中的这种影响，从而评估特殊面对全球变化的适应性和适应潜力。研究植物对环境不稳定性的生态和微观进化反应的重要但经常偏僻的方面在于解释中性和适应性过程，确定了特定于特定的分化和可塑性（Ovaskainen等，2011）。中性变化是通过冰川，遗传瓶颈和通过距离分离的过去再殖民途径来确定的。与遗传漂移和迁移相关，此类人口过程留下了一个植物学标记，该标记通常会导致分层种群结构，不一定与真正的适应性分化有关。在某些情况下，可以在几个遗传组（或“基因库”）中有效地总结这种结构，但是
gutjnl-2023-330851.full.pdf
消化道（SDD）的抽象客观选择性净化是一种良好的但备受争议的医学干预，以增强感染控制。在这里，与常规感染对照相比，我们旨在表征危重儿童的微生物组和抗菌耐药性（AMR）基因谱的变化。设计，我们在SDD的Pilot多中心群集随机试验中，对从重病，机械通风的患者收集的串行口咽和粪便样品进行了shot弹枪宏基因组微生物组和抵抗组分析。比较了纵向和组间变化的微生物组和AMR轮廓。在89名重症儿童中获得了粪便微生物组基线样品。此外，在患有SDD增强感染控制的17名儿童中收集了在危重疾病期间和之后收集的样本，并接受了19名接受标准护理的儿童。结果SDD比标准护理更大程度地影响了严重儿童的α和β多样性。停止治疗时，在机械通气结束时，SDD患者的微生物组由放线菌（特别是双歧杆菌）主导。与接受标准护理的儿童相比，在SDD治疗的儿童的一部分子集中，改变了肠道菌群。临床相关的AMR基因负担不受SDD增强感染控制的影响。SDD不影响口服微生物组的组成。与标准的抗菌治疗相比，SDD的简短干预SDD的简短干预导致了微生物组的变化，但在危重儿童中的AMR基因库的转移并不是变化。
我选择您：在拟南芥中生殖组织中选择准确的参考基因
摘要：定量实时聚合酶链反应（QPCR）是一种广泛使用的方法，用于分析生殖组织中的基因表达模式以及在突变背景中检测基因水平。该技术需要稳定的参考基因才能使靶基因的表达水平归一化。尽管如此，大量出版物继续呈现QPCR结果，该结果标准化为单个参考基因，据我们所知，在拟南芥的特定生殖组织中未对多个参考基因进行比较评估。在此，我们在两个条件套装中评估了十个候选参考基因（UBC9，ACT7，GAPC-2，RCE1，PP2AA3，TUAA2，SAC52，SAC52，SAC52，SAC52，SAC52和His 3.3）的表达稳定水平：在两个条件套件中：一个集合：一个集合：一个跨度开发以及使用不同的基因类别的型型型。使用Reffinder工具进行了稳定性分析，该工具结合了四种统计算法（Genorm，Normfinder，Best Keepere和比较∆ CT方法）。我们的结果表明，RCE1，SAC52和TUA2在不同的发育阶段具有最稳定的表达，而YLS8，His3.3和ACT7是突变研究中归一化的最高级别参考基因。此外，我们通过分析与繁殖有关的基因的表达模式验证了我们的结果，并检查了在已发表的突变背景中这些基因的表达。总体而言，我们为塔利亚纳曲霉的生殖组织提供了适当的参考基因库，这将在这种情况下促进进一步的基因表达研究。更重要的是，我们提出了一个框架，该框架将促进对任何科学领域中基因表达的一致，准确的分析。同时，我们强调了明确定义的相关性，并描述了与qPCR相关的实验条件，以提高科学可重复性。
Faba Bean（Vicia Faba L.）开花和种子质量特征的新型SNP标记：多样性面板的特征和GWAS
Faba Bean（Vicia Faba L.）是在全球各种气候下种植的豆科植物。它具有增加种植的高潜力，可以满足人类饮食中更多基于植物的蛋白质的需求，这是更可持续的食品生产系统的先决条件。对农作物多样性面板的表征可以确定植物育种目标特征的变化和遗传标记。在这项工作中，我们收集了来自世界各地的220种Faba Bean的多样性面板，这些面板由基因库材料和市售品种组成。这项研究的目的是量化目标性状的表型多样性，以分析育种对这些特征的影响，并通过全基因组关联研究（GWAS）鉴定与性状相关的遗传标记。在两年内在北欧纬度的领域条件下进行表征，发现对11种农艺和种子质量特征有很大的基因型变异和高宽义的遗传力。成对的相关性表明，种子产量与植物高度，每植物的种子数量以及成熟天数正相关。此外，对于早期的流量饰品和较大种子的加入，对豆象鼻损伤的敏感性显着较高。在这项研究中，没有发现较高的种子蛋白质含量的屈服罚款，但是蛋白质含量与淀粉含量有负相关。我们的结果表明，尽管Faba豆质种质的繁殖进展导致每植物的产量和种子数量增加，但它们也导致了延迟浮躁和成熟发作的选择压力。三个DARTSEQ基因分型鉴定6,606个单核苷酸多态性（SNP），通过对齐Faba Bean参考基因组。这些SNP用于GWAS，揭示了51个与十个评估性状相关的新型SNP标记。
通过精准基因组编辑促进作物育种
全球气候变化以及不利的非生物和生物因素正在限制农业生产力，因此加大了作物科学家在满足全球粮食供应日益增长的需求方面面临的挑战。通过植物育种将应用遗传学引入农业，促进了杂交品种的开发，提高了作物的生产率。然而，利用现有基因库开发新品种对作物育种者来说是一个挑战。基因工程有可能通过将新基因引入作物来拓宽遗传多样性。但将外来 DNA 随机插入植物的核基因组通常会导致转基因沉默。植物育种领域的最新进展包括开发一种称为基因组编辑的新型育种技术。基因组编辑技术已经成为一种强有力的工具，可以在基因组的特定位点精确修改作物基因组，这一直是植物育种者的长期目标。目标基因组的精确修改、基因组编辑植物中不存在外来 DNA 以及基因组修改方法更快更便宜是基因组编辑技术的显著特点，导致其在不到十年的时间内广泛应用于作物育种。本综述重点介绍通过精准基因组编辑在作物育种方面的进展。本综述包括：作物改良的不同育种方法概述；基因组编辑工具及其作用机制和最广泛使用的基因组编辑技术 CRISPR/Cas9 在作物改良中的应用，特别是用于改良农艺性状，例如抗病性、非生物胁迫耐受性、除草剂耐受性、产量和品质提高、减少抗营养物质和延长保质期；以及基因组编辑作物监管部门批准的最新情况。本综述还为通过精准基因组编辑开发高产气候适应性作物提供了启示。
适合气候就绪农作物的下一代育种策略
气候变化是对全球农作物生产力降低的全球粮食安全的威胁。粮食安全是利益相关者和政策制定者的关注问题，因为预计未来几年全球人口将绕过100亿。通过现代育种技术改进作物，以及微生物组应用中有效的农艺实践，并利用未充分利用的农作物的自然变化是满足未来食物需求的绝佳方法。在这篇评论中，我们描述了下一代繁殖工具，可通过开发气候富裕的优越基因型来应对全球粮食安全的未来挑战，可用于增加农作物的产量。基因组辅助育种（GAB）策略的最新创新允许建立高度注释的作物泛基因组，可以捕捉遗传多样性（GD）的完整景观（GD），并重新接收一种物种的丢失的基因库。Pan-genomes提供了新的平台来利用这些独特的基因或遗传变异来优化育种计划。下一代定期间隔短的短篇小说重复/CRISPR相关（CRISPR/CAS）系统的出现，例如主要的编辑，基础编辑和DE NOVA驯化，已经制度化了基因组编辑的想法，即对作物的改进进行了改进。此外，包括Cas9，cas12，cas13和cas14在内的多功能CAS直系同源物的可用性提高了编辑效率。现在，CRISPR/CAS系统在作物研究中有许多应用，并成功地编辑了主要农作物，以产生对非生物和生物压力的抗性。通过采用高通量表型方法和大数据分析工具，例如人工智能（AI）和机器学习（ML），农业正朝着自动化或数字化方向发展。将速度育种与基因组和现象工具的整合可以允许快速基因识别，并最终加速作物改善计划。此外，下一代多学科繁殖平台的整合可以开放令人兴奋的途径，以开发出适合全球粮食安全的气候就绪农作物。