功能基因组系统学

随着人类基因组测序计划的完成和后基因组时代的到来 ,各种类型功能基因组数据爆炸性增长 ,使得功能基因组的研究必须将实验和理论分析相结合。因此 ,功能基因组系统学应运而生。本文介绍了功能基因组系统学的产生 ,并对我国功能基因组系统学的研究对象、研究特点、可采取的研究思路以及对现代医药学的影响作了进一步的介绍。

肺炎克雷伯菌单基因分子进化分析及多位点序列分型与基因组系统学研究

目的比较7株已完成全基因组测序的肺炎克雷伯菌单基因分子进化分析及多位点序列(MLST)分型与基因组系统学研究的结果,研究其亲缘关系。方法采用Roche 454高通量测序技术对1株泛耐药肺炎克雷伯菌JM45株做全基因组测序(完成图),再与NCBI已完成全基因组测序的6株肺炎克雷伯菌9种看家基因进行单个基因分子进化分析,将该9个基因序列串联作MLST分型,并将7株肺炎克雷伯菌的全基因组序列作聚类分析(为Fast Minimum Evolutin法)。结果 JM45株测得一条完整的基因组(染色体)序列及两条质粒序列;因为不同的基因进化率不同,7株肺炎克雷伯菌9种看家基因单个基因序列的分子进化图并不一致;7株肺炎克雷伯菌MLST分型可见JM45株与HS11286株相同(即为同一型),1084株与NTUH-K2044株相同,但7株肺炎克雷伯菌基因组系统学分析可见,JM45株与HS11286株并不相同(即非为同一型),JM45株与HS11286株距离最近,与342株距离最远,其他各株介于二者之间。结论采用单个基因序列的分子进化分析法及MLST分型用作菌株亲缘性关系分析法并不可靠,本研究为国内首个单个看家基因分子进化分析及MLST分型与基因组系统学研究的比较报道。

寒武纪腕足动物起源:假说、问题与展望

腕足动物与软体动物和环节动物等十多个动物门类一起构成后生动物(metazoa)中分异度最大的谱系分支——冠轮动物(Lophotrochozoa)。在冠轮动物分支概念提出20周年之际,分子系统学和基因组系统学的大量研究基本证实了腕足动物、帚虫动物和外肛动物组成的触手冠动物(Lophophorata)为单系起源(monophyly),分类上属于原口动物亚界(Protostomia),从而彻底否定了上百年传统动物学教科书上腕足动物属于后口动物亚界(Deuterostomia)或原口动物亚界与后口动物亚界之间的过渡类群的传统观点。腕足动物作为寒武纪演化动物群的重要组成部分和寒武纪大爆发期间的主要动物门类代表,因其形态发育和壳体矿化等多项特点以及海量的化石记录,历经数十余年单系、多系和并系起源的争论之后,其单系起源得到了分子生物学、基因组系统学和形态学(包括化石和现生类群)研究越来越多的强力支持。长期以来,寒武纪腕足动物门曾存在帚虫状祖先起源假说、蛤氏虫(Halkieria)起源假说和托莫特壳起源假说。目前,蛤氏虫起源假说遭到了不同国际学者的质疑和否定。澄江化石库(寒武系第三阶)最新发现的化石新种——精美玉玕囊形贝(Yuganotheca elegans),因具有砂质胶结的椎管状身体,具有封闭的腕足动物状的纤毛环取食器官,具有腕足动物状的边缘刚毛、脉管循环系统、U形的消化系统和蠕虫状的肉茎附着结构等,被誉为腕足动物的"始祖鸟化石",成为联系帚虫动物门、腕足动物门和椎管状托莫特壳的化石类群。然而,因该化石缺乏成对的矿化(磷酸钙或碳酸钙)壳体,对现今广泛使用的腕足动物高级分类方案提出了新的思考和挑战。