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                                                          西安交大在《科學》發文揭示鴉片罌粟基因組及嗎啡合成原理
                                                          凤凰彩票app下载:中國科學報   發佈者:ailsa   日期:2018-08-31   今日/總瀏覽:28/11375

                                                           罌粟.jpg

                                                          8月31日aaa,西安交通大學葉凱青年科學家工作室團隊、英國約克大學Ian Graham院士團隊、英國Sanger研究所寧澤民研究員合作的學術論文在美國最新一期的《科學》(Science)雜誌發表aaa,該論文在國際上首次公佈鴉片罌粟的高質量全基因組序列aaaaa,揭示其進化歷史上主要加倍和重排事件aaa,闡明嗎啡類生物鹼、合成基因簇的進化歷史aaaa,爲進一步開發鴉片罌粟藥用價值和揭示罌粟科乃至早期雙子葉植物進化歷史奠定了重要基礎aaaa。

                                                          其中aaaaa,葉凱青年科學家工作室郭立副教授與楊曉飛講師爲文章共同第一作者aaaaa,葉凱教授爲共同通訊作者aaaa,西安交通大學爲第一作者單位aaaaa。據瞭解aaaa,該研究成果文章從接收到在線發表僅時隔8天aaaaa。

                                                          人們都知道aaaaa,罌粟常被稱之爲“惡之花”aaaa,外表雖明豔動人aaa,卻能滋生癮患aaaaa。另一方面aaaaa,它是緩解人類疾病痛苦的良藥aaaa。目前aaaa,考古發現在新石器時代阿爾卑斯山腳下的洞穴中就有罌粟使用痕跡aaa,而傳入中國是在唐朝期間經由大食進貢所致aaa。

                                                          據葉凱介紹aaaa,破解罌粟基因組是當今科學界亟待破解的世界難題aaa。這是由於罌粟的基因組存在大量(約70%)的重複序列aaaa,且經歷了多次大規模的結構變異aaa,使得解析該基因組異常困難aaaa。

                                                          爲此aaaaa,葉凱團隊以英國本土罌粟植物爲對象aaa,利用多種前沿基因組測序技術、複雜數學模型、深度挖掘及分析方法成功破譯罌粟基因組並揭示其進化歷史aaa,首次在國際上完成了罌粟全基因組測序及高質量組裝分析aaa。

                                                           

                                                          罌粟基因組特徵及主要進化事件

                                                          研究顯示aaaaa,罌粟基因組在距今780萬年發生了一次全基因組加倍事件aaa,在距今至少1.1億年發生基因組片段加倍事件aaaaa。此外aaa,首次發現罌粟合成止咳那可丁和鎮痛嗎啡類生物鹼的15個基因在11號染色體上形成超級基因簇aaaaa,該基因簇在根、莖部特異表達且共表達aaa。

                                                          正是由於罌粟在進化過程中由於經歷基因組加倍事件和多次基因片段擴增、丟失、融合和重排等aaa,造成了兩種代謝通路基因的聚集和共表達aaaaa,形成了超級基因簇aaaa,從而能夠協同高效合成新的次生代謝物aaaa,而罌粟中最具藥效的嗎啡類生物鹼和那可丁成分均屬於罌粟的次生代謝產物aaa。

                                                          據相關醫學醫藥專家表示aaaaa,此次葉凱團隊公佈罌粟全基因組序列aaaa,破譯罌粟中合成次生代謝產物的奧祕aaaa,不僅對開發分子植物育種工具aaaaa,培育新品種大有裨益aaa,更對工業合成中選擇性提高具有不同藥效的生物鹼產量具有重大指導意義aaa。

                                                          “我們團隊的研究宗旨與定位即aaa,讓植物滿足醫療所需aaaaa,使物種造福於人類aaaaa。”葉凱如此言道aaaa。

                                                          據介紹aaaaa,葉凱團隊的罌粟基因組項目研究歷時兩年多aaaa,從2015年底開始籌劃設計aaaa,2017年6月拿到所有數據aaaaa,到2018年2月正式完稿aaaa,團隊採集數據後僅用8個月的時間就高效地完成了這項極具難度與挑戰的研究分析過程aaaaa。葉凱團隊快速成功的祕訣在於充分利用國際化科研合作aaaaa。

                                                          多年來aaa,西安交大積極實行開放包容的人才政策aaaaa,通過一系列引進和培養計劃aaaa,爲青年教師搭建成長的完整階梯aaaaa。2016年初aaaaa,在海外學習工作十二載的葉凱毅然選擇回到祖國aaaa,西安交通大學也成立了葉凱教授領銜的第一個青年科學家工作室aaaa。

                                                          葉凱青年科學家工作室組建後aaaa,在學校雙一流學科建設項目的支持下aaaa,以“精準醫療”、“中醫藥”國家戰略發展規劃爲指引aaaa,積極組建跨學科研究團隊aaaaa,開展生物信息學和基因組學的前沿交叉研究aaaa,基於大數據處理和模式識別的最新理論aaaa,研究包括藥用植物基因組和精準醫療大數據處理的系統化方法aaaa,在國際國內基因組項目應用aaaa,取得了一系列國際領先的成果aaaaa。

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