“神圣莲花”的新序列基因组可能会持有抗衰老秘密

Nelumbo Nucifera来自中国，更常见的是“神圣莲花”。

科学家对“神圣莲花”的基因组进行了测序，这一发现可以揭示关于老化和遗传缺陷的许多秘密。

来自美国，中国，澳大利亚和日本的70名科学家的团队今天报道了“神圣莲花”的基因组，这被认为具有修理遗传缺陷的强大遗传体系，并可能成功地担任老龄化的秘密。科学家们测量了超过86％的植物，Nelumbo Nucifera的近27,000个基因，这在中国和其他地方受到了精神纯洁和长寿的象征。

“莲花基因组是一个古老的一个，我们现在知道其ABCS，”Jane Shen-Miller是一名研究的三位相应作者之一，高级科学家Jane Shen-Miller说，高级科学家的进化中心和生命起源。“分子生物学家现在可以更容易地研究其基因在压力期间如何打开和关闭，以及这种植物的种子可以居住1300年。这是学习抗衰老秘密可以提供的抗衰老秘密的一步。“

该研究发表于基因组生物学杂志。

Shen-Miller表示，如果可以转移到人类或作物，如米，玉米和小麦，那么莲花的遗传修复机制可能非常有用 - 其种子只有几年的生命跨越寿命。“如果我们的基因可以修复疾病以及莲花的基因，我们会有更健康的老化。我们需要了解其维修机制，以及其生化，生理和分子特性，但莲花基因组现在对每个人都开放。“

20世纪90年代初，沉米勒带领一支来自大型植物联合国组织的研究团队，恢复了一个可行的莲花种子，距离中国东北部的湖床近1300岁。鉴于已知许多其他植物种子持续20年或更少的其他植物种子，这是一个显着的发现。

1996年，沉米勒导致了另一个对中国的访问。她的团队在辽宁省工作约100个莲花种子 - 大多数约为450至500岁 - 来自当地农民的帮助。对研究人员的惊喜，超过80％的莲花种子被测试的活力发芽。Shen-Miller表示，该植物必须具有能够修复数百年衰老产生的萌发缺陷的强大遗传体系。

了解莲花修复机制如何运作 - 其对人类健康的可能影响 - 基本上是一个三步的化学博士生学者，化学和生物化学研究和研究的共同作者。“知道基因组序列是第一步。第二步将识别这些基因中哪一个有助于寿命和修复遗传损伤。如果我们发现并表征这些基因，第三步将是人类健康的潜在应用。基因组序列将有助于未来的分析。

“下一个问题是这些基因在做什么，最大的问题是他们如何为莲花植物的寿命和其他有趣的属性做出贡献，”格拉比哈斯说。“在此之前，科学家研究了莲花，几乎就像他们是盲目的一样;现在他们可以看到。一旦你知道基因的曲目，你就有一个基础来研究他们的功能。“

基因组序列表明，与已知的数十个其他植物的基因序列相比，莲花与所有销售的祖先相似，这是一种广泛的开花植物，包括苹果，花生，番茄，棉花，仙人掌和仙人掌烟草植物。

莲花形成了奥德科家族树的单独分支;伊利诺伊大学植物生物学教授在Urbana-Champaign的植物生物学教授表示，它缺乏在这个家庭的大多数其他成员中看到的基因组的标志性三倍。武汉植物园在中国科学院。

明，生物体的全部基因组重复 - 有机体的倍增或三倍 - 是植物演化的重要事件，明说。一些重复的基因保留了原始结构和功能，其他重复的基因逐渐适应并采取新功能。如果这些变化是有益的，那么基因仍然存在;如果它们有害，它们会从基因组中消失。

许多农作物，包括西瓜，甘蔗和小麦，罗伯特·沃勒伦（Robert Vanburen）有利于Genome重复，是明的实验室和该研究的共同作者的研究生。

大多数其他逃生派的基因组在1亿年前三倍一次，但研究人员发现，莲花经历了大约6500万年前的单独，全基因组重复。

Shen-Miller表示，由于植物非凡的长寿，衰老和压力的专家将渴望研究莲花基因。“莲花可以年龄1000年，甚至幸存下来天气，”她说。“它的遗传化妆可以打击压力。大多数作物没有非常长的保质期。但莲子中的淀粉和蛋白质仍然是卑鄙的，并且即使是几个世纪的老龄化，即使在几个世纪的老龄化之后也会积极促进种子萌发。“

莲花的异常遗传遗传物质给予了一些独特的生存技能。它的叶子剧烈和水，它的花朵产生热量吸引粉碎机，莲花果涂有抗生素和蜡，确保它含有的种子的活力。

Blaby-Haas研究了莲花基因家庭，可能涉及如何植物代谢金属。一个家庭，特别是她的注意力。“我们发现莲花有16个这些基因，而大多数植物只有一两个，”格拉比哈斯说。“这是莲花中非常重要的蛋白质，这就是为什么它需要这么多的副本，或者重复允许出现一个新功能;我们不知道哪个是正确的。“

她说，这些基因可能与莲花的独特环境有关，她说，这些基因在水中淹没在水中。（莲花是一种适应水的土地植物。）

神圣莲花在135亿年前从地质记录中闻名，当时林米尔说，恐龙漫游地球。它已在中国的长期增长，植物的各个部分长期以来一直用于食品和药物。

共同作者Sabeeha Merchant是一位UCLA生物化学教授，其实验室研究了铁，铜和锌等金属的生物学。其他共同作者包括加州大学洛杉矶威廉联盟董事J.Wiliam Schopf，介绍了地球和太空科学系的生命起源和生命起源，他研究了莲花湖湖的地质;斯蒂芬卡波维奇，这是俄勒冈州东部大学的商人实验室的前UCLA研究生。

出版物：Ray Ming等，“长生育神圣莲花的基因组（Nelumbo Nucifera Gaertn），”基因组生物学2013,14：R41; DOI：10.1186 / GB-2013-14-5-R41

图像：Jane Shen-Miller / UCLA