“千名醫(yī)學(xué)家”，是由美國哈佛大學(xué)和英國劍橋大學(xué)等全世界2500名醫(yī)學(xué)教授組成的權(quán)威機構(gòu)。近日F1000推薦的近期*受關(guān)注的基因組測序研究如下：

1.砷基生命

2010年，美國天體生物學(xué)家Felisa Wolfe-Simon及其同事在加利福尼亞州的莫諾湖發(fā)現(xiàn)了一種名為GFAJ-1的獨特細菌，能利用砷來代替磷元素構(gòu)筑生命分子，進行一些關(guān)鍵性的生化反應(yīng)。這篇《科學(xué)》（Science）雜志上的論文一經(jīng)發(fā)表，便在科學(xué)界引起了軒然大波。許多的科學(xué)家對這一“砷基生命”研究持質(zhì)疑態(tài)度。盡管基因組測序顯示似乎這一細菌包含的砷耐受基因遠比Science論文中的要少，但目前還無法做出定論。尚需要采集更多的數(shù)據(jù)及建模來對該細菌基因組中的其他基因進行分類研究。

2.帝王蝶

帝王蝶（monarch butterfly）是棲息在北美地區(qū)的一種色彩斑斕、身體碩大的蝴蝶，學(xué)名“黑脈金斑蝶”，俗稱帝王蝶。帝王蝶是北美地區(qū)*常見的蝴蝶，也是地球上遷徙性蝴蝶其中。數(shù)以百萬計的帝王蝶每年秋季自加拿大向南飛行5000公里，歷時兩個月抵達墨西部中部的米卻肯州的叢林過冬。到來年3月，帝王蝶又會不遠萬里向北飛回加拿大。整個一次遷徙過程往往　　近期研究人員通過基因組測序解析了為什么這些蝴蝶能記住遷徙過程中的時間和空間——帝王蝶能奇跡般地找到自己的曾祖原先居住的那棵樹。

文章通訊作者Steven Reppert表示，“通過對這種蝴蝶的測序，我們現(xiàn)在有機會了解這種長途遷徙的遺傳和分子機制”，研究人員分析了負責(zé)視圖，生物鐘，方向性飛行的基因，這一基因組也揭示了保幼激素合成所需的一整套基因，研究人員發(fā)現(xiàn)這些激素的變化對于遷徙蝴蝶關(guān)閉繁殖，以及延長其壽命達到9個月時間是必需的——一般來說，非遷徙蝴蝶只能存活1個月。
這些數(shù)據(jù)將有助于加深對于帝王蝶遷徙的了解，并且遷徙群體和非遷徙群體的遺傳比較分析也將對于未來研究遷徙鳥類具有重要意義。
S. Zhuan et al., “The monarch butter?y genome yields insights into long-distance migration,” Cell, 147, 1171–1185, November 23, 2011.

3.葉螨

葉螨（Tetranychus urticae）是一種常見的農(nóng)業(yè)害蟲，受害作物很多，其中包括玉米、大豆、西紅柿和辣椒，并且對殺蟲劑的抗藥性非常強。它的基因組現(xiàn)已被測序并得到分析，并將有助于了解這種害蟲的荷爾蒙及其吐絲能力的演化。對以不同植物為食的螨蟲所做的轉(zhuǎn)錄組分析，顯示了這種害蟲在變化的宿主環(huán)境中是怎樣進行自衛(wèi)的，也為有可能付諸實施的、不采用殺蟲劑的植物保護策略提供了線索。該基因組編碼17個絲蛋白基因，對葉螨的絲所做的物理實驗表明，它是一種天然納米材料，其纖維要比吐絲蜘蛛所產(chǎn)的絲細100倍以上。
M. Grbi? et al., “The genome of Tetranychus urticae reveals herbivorous pest adaptations,” Nature, 2 4 （479）, November, 2011.

4. 耐藥肺炎鏈球菌

Penicillin-resistant strains of Streptococcus pneumoniae have evolved a number of penicillin-binding proteins. But the new genome reveals that those well-known changes may not be the key to resistance. Instead, the wily bacteria have evolved other means of surviving penicillin treatments, including a mutation in an iron metabolizing gene that helps the microbes avoid the toxic build up of reactive oxygen species. The mutation also conferred resistance to an array of other antibiotics.

肺炎鏈球菌存在于人的喉部和鼻子的后部，大約40%的人平時就攜帶這種病菌，能引發(fā)肺炎、菌血癥和腦膜炎，對人類的健康構(gòu)成了一定的威脅，每年導(dǎo)致300萬兒童死亡。更為嚴(yán)重的是，在過去用青霉素就可以殺死的肺炎鏈球菌，現(xiàn)在抵抗抗生素的能力越來越強。近年來肺炎鏈球菌對抗生素耐藥性呈上升趨勢，并已出現(xiàn)多重耐藥菌株，是臨床感染控制中非常棘手的難題�？茖W(xué)家則希望通過對肺炎鏈球菌的基因測序，更好地認識這種細菌并開發(fā)出新的抗生素。

在這篇文章中，研究人員對青霉素耐受肺炎鏈球菌進行了全基因組測序，結(jié)果顯示過去眾所周知的那些遺傳變異有可能并非是導(dǎo)致抗生素耐受的主要因素，細菌還利用了一些其他的機制，例如利用鐵代謝基因突變保護細菌免于活性氧簇積聚造成的毒性作用。這一研究發(fā)現(xiàn)為揭示其他的抗生素耐受提供了重要的參考依據(jù)。
F. Fani et al., “Whole genome sequencing of penicillin resistant Streptococcus pneumoniae reveals mutations in penicillin-binding proteins ａnd in a putative iron permease,” Genome Biology, 12:R115, 2011.

5.蛹蟲草

能夠感染殺蟲的真菌種類達1000多種，主要為子囊菌。其中，綠僵菌（Metarhizium）是一類重要的昆蟲寄生真菌。它對寄主侵染過程包括粘附、孢子萌發(fā)、穿透蟲體、體內(nèi)發(fā)育和致死。這一過程是附著胞、表皮降解酶和破壞菌素等物質(zhì)的生理生化作用的綜合結(jié)果。由于其寄主范圍廣，致病力強，對人、畜、農(nóng)作物無毒，無殘毒、菌劑易生產(chǎn)，持效期長等優(yōu)點，被開發(fā)為環(huán)境友好的真菌殺蟲劑。蛹蟲草，又稱為北蟲草、北冬蟲夏草，為子囊菌亞門，亦具有殺蟲特性，據(jù)報道其有良好的醫(yī)藥保健功能。

在這篇文章中，研究人員將蛹蟲草和綠僵菌的基因組進行了對比分析。分析結(jié)果表明蛹蟲草的出現(xiàn)較綠僵菌早約1.3億年，各自獨立進化而具有殺蟲特性，但表現(xiàn)出協(xié)同進化的特點：與其他真菌相比，蛋白酶和幾丁質(zhì)酶等用于昆蟲體壁降解的蛋白質(zhì)家族表現(xiàn)出明顯的擴張現(xiàn)象�；�因組分析表明，蛹蟲草基因組大約有16%的編碼基因參與真菌—昆蟲的相互作用，不存在編碼對于人類有害的已知真菌毒素。研究首次表明，蛹蟲草有性生殖類型為異宗配合，但單交配型菌株能夠結(jié)實。此外，與其他真菌不同，其子實體發(fā)育主要受MAPK信號途徑調(diào)控，而非MAPK和PKA共同調(diào)控。

該研究為深入了解蟲草活性成分代謝途徑及其有性生殖的分子調(diào)控機理提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
P. Zheng et al., “Genome sequence of the insect pathogenic fungus Cordyceps militaris, a valued traditional Chinese medicine,” Genome Biology, 12:R116, 2011.
“Faculty of 1000 Biology”創(chuàng)辦于2002年1月，是一種在線科研評價系統(tǒng)，其推薦原則立足于論文本身的科學(xué)意義而非發(fā)表在什么雜志上。該系統(tǒng)根據(jù)全球2300多名資深科學(xué)家的意見，提供對近期發(fā)表的生物科學(xué)論文的快速評論，目的是幫助廣大科研人員遴選和發(fā)現(xiàn)有價值的研究工作。該機構(gòu)專家根據(jù)論文對當(dāng)前世界生物醫(yī)學(xué)和臨床實踐的貢獻程度和科學(xué)價值，每年對全球SCI文章總數(shù)不足千分之二的優(yōu)秀精品醫(yī)學(xué)論文進行推薦和點評，并賦予“F1000論文”稱號向醫(yī)學(xué)界推薦，涵蓋了醫(yī)學(xué)各個學(xué)科，是一項很高的學(xué)術(shù)榮譽。

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