科学家对罂粟基因组进行测序

来自澳大利亚，中国和英国的一个研究小组已经测序和分析的基因组罂粟(罂粟)，开花植物在一个物种家庭罂粟科。据“科学”杂志报道，这一突破揭示了遗传途径的起源，导致咳嗽抑制剂诺斯卡品和止痛药吗啡和可待因的产生。

“生物化学家几十年来一直对植物如何进化成为地球上最丰富的化学多样性来源之一感到好奇，”联合主要作者伊恩格雷厄姆教授说，他来自大学生物系新农产品中心。约克。

“利用高质量的基因组装配，我们的研究破译了罂粟的发生情况。”

“与此同时，这项研究将为分子植物育种工具的发展奠定基础，这些工具可用于确保为不仅仅是开发的社会提供可靠且廉价的最有效的止痛药供缓解疼痛和姑息治疗。但也是发展中国家，“他补充道。

格雷厄姆教授和共同作者组成了一个分布在11条染色体上的27亿个基因组序列的高质量组装。

这使得研究人员能够识别出一大群15个基因，这些基因编码参与两种不同生物合成途径的酶，这两种生物合成途径参与了诺斯卡品和导致可待因和吗啡的化合物的生成。

他们解释说：“植物有能力复制它们的基因组，当这种情况发生时，重复基因就可以自由地进化以做其他事情。”

“这使得植物能够开发新的机器来制造多种化学化合物，用于抵御有害微生物和食草动物的侵袭，并吸引有益物种如蜜蜂来帮助授粉。”

罂粟基因组装配使团队能够识别共同产生STORR基因融合的祖先基因，该融合是造成吗啡和可待因途径的第一个主要步骤。

这种融合事件发生在7,800万年前罂粟基因组中相对较新的全基因组复制事件之前。

“结合各种测序技术是生产罂粟基因组高质量组装的关键，”Wellcome Trust Sanger Institute的共同作者Zemin Ning教授说。

“基因组大小与人类相似，该项目的主要挑战是处理构成基因组70.9%的重复元素。”

“一个高度重复的植物基因组和过去1亿年间混合的进化事件使我们的分析变得复杂，”来自西安交通大学的联合主要作者Kai Ye教授说。

“我们利用互补的尖端基因组测序技术和复杂的数学模型和分析方法来研究罂粟基因组的进化历史。”

“令人感兴趣的是，由于一系列重复，改组和融合结构事件，两种生物合成途径进入相同的基因组区域，从而能够协同生产新的代谢化合物。”

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