如果“你就是你吃的東西”，我們必須更好地了解我們的食物以保持健康。畢竟，我們消費的食物確實是身體細(xì)胞的基石。

11月，來自世界各地的研究人員發(fā)表了一些研究，評估基因組學(xué)改善飲食的潛力。因此，本著節(jié)日盛宴的精神，這個月的基因組進(jìn)展主要關(guān)注那些問題為“晚餐吃什么?”的文章。

英國利物浦大學(xué)研究員Rachel Brenchley博士將面包小麥(Triticum aestivum)基因組的“細(xì)粒度”圖片拼湊在一起。面包小麥占全世界卡路里攝入量的約20%。正在努力到2050年將小麥產(chǎn)量增加60%，以滿足預(yù)期的需求。然而，氣候變化給作物產(chǎn)量帶來了問題，因為面包小麥由于數(shù)千年的馴化而具有非常低的生物多樣性。更好地了解面包小麥基因組和與其他菌株和祖先物種的序列比較可以導(dǎo)致產(chǎn)量的可持續(xù)增加。

面包小麥?zhǔn)且环N難以測序的生物，因為它的基因組很大 - 大約是人類基因組大小的六倍 - 并且由于其不尋常的血統(tǒng)而難以組裝。它是六倍體，含有六組來自三個不同祖先的染色體。換句話說，組裝面包小麥基因組就像解決由三個相似但不同的拼圖游戲組成的拼圖游戲。

Brenchley博士及其同事使用測序技術(shù)和巧妙的計算技術(shù)相結(jié)合來應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。雖然該研究未產(chǎn)生完全測序的基因組，但基因組測序的區(qū)域包含大部分蛋白質(zhì)編碼區(qū)。該數(shù)據(jù)集可用于挖掘小麥基因組中的有用變異，可在不同條件下提高營養(yǎng)產(chǎn)量和生存力。此外，本研究中使用的技術(shù)提供了一個框架，可以在其上添加額外的測序數(shù)據(jù)。

還有什么我們的面筋不耐受的晚餐客人?估計有300萬美國人患有乳糜瀉，這是一種由谷蛋白中的某些蛋白質(zhì)引發(fā)的自身免疫疾病。

來自華盛頓州立大學(xué)的Shanshan Wen博士通過研究DEMETER homeologs來“反對谷物”，這些基因在沉默后可能產(chǎn)生大多數(shù)患有乳糜瀉的人可以吃的各種小麥。

麩質(zhì)由三類蛋白質(zhì)組成：麥醇溶蛋白，低分子量麥谷蛋白亞基(LMWgs)和高分子量麥谷蛋白亞基(HMWgs)。大多數(shù)患有乳糜瀉的人對HMWgs不敏感。盡管HMWgs對于小麥保持其烘焙特性至關(guān)重要，但麥醇溶蛋白和LMWg亞基卻不是。

在這項研究中，溫博士能夠抑制85.6%的DME轉(zhuǎn)錄本，導(dǎo)致麥醇溶蛋白和LMWgs降低76.4%。這表明開發(fā)具有HMWgs的各種小麥的潛力，但沒有g(shù)iadins和LMWgs，這意味著這種類型的小麥既可以被乳糜瀉患者食用又可以用于烘焙。

然后，為了獲得“問題的關(guān)鍵”，國際豬基因組測序聯(lián)盟發(fā)布了一種高質(zhì)量的家養(yǎng)杜洛克豬(Sus scrofa)的基因組序列。該小組還在豬種以及豬和其他哺乳動物之間進(jìn)行了比較分析，以便更清楚地描繪豬的進(jìn)化和遷移歷史。

例如，通過分析來自不同地理區(qū)域的10只無關(guān)野豬的單核苷酸多態(tài)性(SNPs)，他們證實了在更新世時期從大約2,588,000到11，700年前在歐洲和中國北部之間遷移的豬的假設(shè)。[SNP是當(dāng)基因組上的一個點在一個物種的成員之間不同時發(fā)生的DNA序列變異。]然后在冰期的較冷氣候期間豬變得更加孤立，并且在冰的峰值時人口大小下降年齡。

通過比較具有共同祖先的人豬基因序列，研究人員發(fā)現(xiàn)，豬中許多天然發(fā)生的突變對應(yīng)于人類的突變，這些突變與誦讀困難，帕金森病和阿爾茨海默病等疾病有關(guān)。這表明豬可能被用作研究此類疾病的模型。對豬基因組的分析也為生物醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)研究提供了寶貴的資源，并且已經(jīng)在BMC Genomics發(fā)表的一系列配套文章中被其他13種出版物使用。

由北京農(nóng)林科學(xué)院的Shaogui Guo博士領(lǐng)導(dǎo)的另一個小組問道：“你吃水嗎?” 在一篇宣布東亞西瓜(Citrullus lanatus)植物基因組草案的出版物中。通過將其基因組與黃瓜，甜瓜和葡萄基因組進(jìn)行比較，該團隊能夠推斷出一種理論，即由81條染色體分裂，或切割，事件和91后，由11條染色體組成的西瓜基因組來自21染色體祖先。融合或粘貼事件。

這個21染色體的祖先又從7染色體的祖先進(jìn)化而來。

該團隊還比較了20種西瓜植物：10種栽培植物，6種半野生植物和4種野生植物，以揭示植物馴化進(jìn)化軌跡的趨勢。例如，研究人員證實，西瓜植物的馴化已經(jīng)失去了很大一部分抗病基因。這有助于解釋為什么西瓜易患多種疾病，并可能有助于識別可用于增強植物抗病性的變異。該研究為進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)，旨在了解西瓜的代謝和調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，這可以促進(jìn)其生存能力，味道和營養(yǎng)價值的改善。

巴黎國家自然歷史博物館的博士后學(xué)生Jeanne Ropars博士在最后一次“俗氣的雙關(guān)語”中找到了真菌Penicillium roqueforti的性行為證據(jù)，該真菌被用作藍(lán)紋奶酪的起始劑。

P. roqueforti通常被認(rèn)為是無性繁殖的有機體。然而，Ropars博士發(fā)現(xiàn)其負(fù)責(zé)確定交配相容性的MAT基因攜帶的fewere突變導(dǎo)致氨基酸改變，而不是基因沒有“凈化”選擇壓力時的預(yù)期。這意味著它們?nèi)跃哂幸欢ǖ墓δ軆r值。他還發(fā)現(xiàn)僅在性階段發(fā)生的基因組突變，這表明該生物體最近或多或少地經(jīng)歷了有性生殖。這一發(fā)現(xiàn)開啟了誘導(dǎo)性循環(huán)的可能性，可用于在藍(lán)色奶酪中引入其他品種。

這些研究不僅提供了我們所吃食物的洞察力，而且進(jìn)一步加深了我們對如何比較和分析復(fù)雜基因組的理解。值得注意的是，盡管20世紀(jì)60年代綠色革命的努力主要是為每種作物培育一種(或幾種)顯性菌株，但大多數(shù)這些研究的作者都強調(diào)了引入多樣性的重要性，因為一年的干旱可能無法抵御明年的風(fēng)暴。

為了保持糧食產(chǎn)量水平以滿足世界不斷增長的人口需求，這些問題對于調(diào)查非常重要。因此，在這個假日季節(jié)，我們要感謝那些一直在玩食物的研究人員。