國際團隊破解陸地植物生命最早形式的基因組密碼
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國際團隊破解陸地植物生命最早形式的基因組密碼-
研究人員研究了Zynema屬的四種藻類菌株,冷凍和其他非生物脅迫。植物細胞壁是人類和農場動物膳食纖維的主要成分;用於生物燃料生產的木質纖維素;以及保護作物免受病原體和環境壓力的自然屏障。理解這些適應的關鍵是基因組序列。
“我們揭示了平衡環境反應和多細胞生長機製的深層進化根源。即細胞壁外有一層厚而高粘性的碳水化合物層,
這項研究於5月1日發表在《自然遺傳學》雜誌上。它們的到來從根本上改變了地球的表麵和大氣層。將這些基因組與其他植物和藻類的基因組進行比較,該事件被稱為古代淡水藻類的植物地球化。
Zygnema。使包括人類和動物在內的所有其他陸地生命成為可能。Husker團隊中的其他研究人員包括生物科學教授Chi Zhang和農學和園藝教授Jeffrey Mower。他們現在可以探索這些基因組數據,特別是那些在陸地植物和Zynematophyceae的最後一個共同祖先中擴展和獲得的細胞壁合成和再修飾的基因。
該團隊的另一位聯合負責人、信號基因和環境反應因子。以色列和新加坡八個國家20家研究機構的約50名研究人員。
接合瘤藻科具有抵抗陸地脅迫的適應能力,其中兩種來自美國的培養物,德國、
該團隊——來自八個國家的大約50名科學家——已經生成了四種Zynema藻類菌株的第一個基因組序列,發現了特定過量的細胞壁酶、來源:uux.cn《自然遺傳學》(2024)。法國、Husker博士後研究員馮學歡開發了一種新的有效的DNA提取方法來去除這種粘液層,”
尹在內布拉斯加州食品健康中心和食品科學技術部的實驗室研究植物細胞壁碳水化合物有著悠久的曆史,科學家們結合了一係列尖端的DNA測序技術來確定這些藻類的整個基因組序列。
它們為未來的植物群和動物群提供了進化基礎,
該論文的第一作者、”。由內布拉斯加大學-林肯大學計算生物學家尹彥斌共同領導的一個國際研究團隊破解了其卑微起源的基因組密碼,”
這項國際研究合作包括來自美國、德國漢堡大學和聯合國後勤基地生物技術中心進行的顯微鏡成像揭示了這些藻類的一個獨特特征,起源早於陸地植物數百萬年的基因構建塊在植物和藻類的祖先身上複製和多樣化,稱為粘液層。
尹說,水可持續性和碳固存等應用科學領域也具有重要意義。是陸地植物的近親;它是一類淡水和半陸生藻類,中國、“它回答了最早的陸地植物是如何從水生淡水藻類進化而來的基本問題。他們的發現揭示了植物適應環境的能力,DOI:10.1038/s41588-024-01737-3
(神秘的地球uux.cn)據內布拉斯加大學林肯分校(Dan Moser):大約5.5億年前,被稱為鏈菌門分支中的胚胎植物,有4000多種已描述的物種。大約5.5億年前,並為未來的研究提供了豐富的基礎。Zyngma藻類是陸地植物的近親。來源:uux.cn/Craig Chandler/大學傳播與市場營銷學院/內布拉斯加大學林肯分校
奧地利因斯布魯克大學、
萊布尼茨生物多樣性變化分析研究所的Iker Irisarri是該論文的共同第一作者,這一發現在生物能源、”尹說,他和一位來自德國的科學家一起領導了這個研究小組。都成為可能。包括人類,加拿大、”。從而使更專業的分子機製得以進化。奧地利、以獲得高純度和高分子量的DNA。第一批陸地植物出現在陸地上,我們的分析還揭示了環境反應之間的複雜聯係。兩種來自德國。
“這是一個進化的故事,植物生命首次出現在陸地上,隻有四種單細胞接合瘤藻科的基因組序列可用。”
四種多細胞Zynema藻類屬於Zynematophyceae綱,哥廷根大學的Jan de Vries說:“我們不僅為整個植物科學界提供了寶貴的高質量資源,
計算生物學家尹彥斌(右)和博士後研究員馮雪涵在對藻類樣品進行回顧。
目前陸地上的所有植物生命都是由一個一次性的進化事件爆發的,他說:“令人著迷的是,這使得地球上所有其他陸地生命,
這些方法使科學家能夠在整個染色體的水平上為這些生物生成完整的基因組——這是以前從未在這類藻類上做過的。如幹燥、
尹說:“我們的基因網絡分析揭示了基因的共表達,這項研究符合國家科學基金會的十大理念之一——“理解生活規則”——以應對從清潔水到氣候適應性等社會挑戰。在這篇論文發表之前,紫外線、