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破译鸦片罂粟的基因组和吗啡类生物碱合成奥秘

作者:    来源:     发布日期:2018-09-12     浏览次数:

     

        主 讲 人 : 郭立博士, 杨晓飞博士(西安交通大学)

  活动时间:9月13日16时30分

  地      点 :理科楼E602

  讲座内容:

  鸦片罂粟 (Papaver somniferum L.) 俗称罂粟,亦常被称之为“恶之花”。其外表虽明艳动人,却能滋生瘾患。另一方面,它是缓解人类疾病痛苦的良药。罂粟的白色汁液当中含有多种苄基异喹啉类生物碱(BIA),包括镇痛的吗啡和止咳的那可丁等。目前罂粟植物的进化和BIA物质合成途径的形成、调控、进化机制尚不清楚。最近,西安交通大学叶凯团队联合英国的合作团队在国际上首次完成了对鸦片罂粟的全基因组的测序和高质量组装及分析,结果已发表于《科学》杂志上。研究发现,罂粟的基因组接近于人类基因组大小,且含有大量的重复序列。分析表明,罂粟在进化历史上经历过全基因组加倍和重排事件。这些事件对罂粟的BIA次生代谢物合成途径的形成起到了决定性作用。罂粟合成那可丁和吗啡类生物碱的15个基因在11号染色体上形成超级基因簇且共表达。这些基因组加倍事件和多次基因片段扩增、丢失、融合和重排等,造成了两种代谢通路基因的聚集和共表达,形成了超级基因簇,从而能够协同高效合成新的次生代谢物。此次破译罂粟基因组不仅对开发分子植物育种工具、培育新品种大有裨益,更对工业合成中选择性提高具有不同药效的生物碱产量具有重大指导意义。

  主讲人介绍:

        郭立,西安交通大学电子与信息工程学院副教授。2006年本科就读于西北农林科技大学植物保护学院,2012年毕业于美国宾夕法尼亚州立大学,获得植物病理学博士。2012年-2016年在美国UMASS Amherst从事植物病原基因组学的博士后研究。回国后主要从事药用植物基因组学,寄主病原互相作用机制,基因组变异功能分析和多组学数据挖掘和分析方法。研究成果已在Science, New Phytologist, Frontiers in Plant Science, Molecular Plant Pathology等国际主流期刊发表学术论文14篇。目前主持国家自然科学基金青年项目一项,参与多项重点及重大研究计划项目。详情请访问个人主页:http://gr.xjtu.edu.cn/web/leo

  

        杨晓飞,西安交通大学电信学院讲师。2011年本科毕业于西安电子科技大学软件工程专业,获工学学士学位,2016年博士毕业于西安电子科技大学,获计算机应用技术专业博士学位,2017年1月加入西安交通大学“叶凯青年科学家工作室”,硕士生导师。一直从事生物信息学,数据挖掘和算法设计与分析的研究工作,主持国家自然科学基金青年科学基金项目,参与多项重点及重大研究计划项目。在《Science》、《Briefings in Bioinformatics》、《Human Molecular Genetics》、《Briefings in Functional Genomics》、《Nucleic Acids Research》、《BMC Bioinformatics》等本领域著名期刊发表论文11篇。详情请访问个人主页:http://gr.xjtu.edu.cn/web/xfyang

 

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