7月18日《科学》杂志精选

普通小麦近全基因组测序

研究人员展示了普通小麦基因组的序列草图，从而在为世界上最广泛种植的谷类作物之一创建完整参考序列的道路上达到了一个重要的里程碑。他们的工作为科学家提供了一种工具，可以快速定位小麦个体染色体上的特定基因。这种资源可以帮助他们改善小麦育种，以满足日益增长的粮食需求，加速小麦新品种的开发，并提高小麦对环境压力的抵抗力。四份相关的科学报告使用了这个几乎完成的序列。

在第一份报告中，国际小麦基因组测序联盟的克劳斯·迈尔和其他人展示了普通小麦的基因序列草图。这是对所有21条染色体的基因内容和组成的调查。他们开发了一种实体作图策略——分离、测序和组装一种叫做中国春的小麦品种的每个染色体臂。沿着这些染色体臂，研究人员可以定位超过120，000个基因。

在第二份相关的报告中，弗雷德里克·乔莱特和他的同事给出了一个更完整的序列，这是普通小麦21条染色体中最大的序列:3B染色体。研究人员在3B沿线发现了数千个重要的遗传标记。Choulet等人的工作支持了IWGSC的测序策略，从而建立了剩余20条染色体的测序模板。

另外两篇文章说，国际小麦基因组委员会的测序草案为科学家们提供了对小麦基因组进化和与谷物发育相关的基因的新理解。Thomas Marcussen等人利用这个序列草图来更好地理解现代普通小麦的系统发育历史。马提亚斯·普费菲等人对发育中的普通小麦籽粒组织的核糖核酸产物进行了编目，以了解这三个亚基因组如何影响现代普通小麦基因组对其基因表达的影响。

为更多人提供食物和保护环境的新策略。

保罗·韦斯特(Paul West)及其同事的一份新报告表明，关注相对较短的地区、作物和行动清单，可以为改善全球粮食安全提供新的机会，同时减少农业对环境的影响。

他们说，中国、印度和美国拥有世界农田中大部分过剩的养分(尤其是氮和磷)，而印度、巴基斯坦、中国和美国使用大部分水来灌溉降雨量有限的地区的作物。韦斯特和他的同事还估计，美国、中国、西欧和巴西消耗了大部分非粮食作物的卡路里。他们呼吁*、企业、基金会和公民在当地社会经济和环境条件下采用最佳做法。

值得关注的“基因驱动”

据本期《政策论坛》的作者称，在考虑使用“基因驱动”之前，必须填补包括基因编辑在内的这一技术的法规空白，比如对蚊子基因组进行重新编程以消除疟疾或逆转杀虫剂抗药性。他们说，现在是公开讨论“广泛包容和消息灵通的”基因驱动的未来的时候了。基因驱动技术是10年前首次提出的。它涉及到基因偏见基因的设计，这种基因有可能驱使某些特征在人群中传播。它从CRISPR技术的最新进展中获得了一针强心剂。尽管基因驱动还没有在野生种群中实现，肯尼斯·瓦耶和他的同事们说，现在是对这项快速发展的技术进行批判性评估的时候了。这项技术可以用于造福人类，但它也会造成未知的环境和安全风险。

人类基因组蛋白质产品仍然是一个谜。

根据新的研究报告，我们仍然会对一些经历了可变操作的著名基因感到惊讶。科学家们过去没有发现它们生产的用于生物应用的蛋白质产品。这一点很重要，因为大多数人类基因已经被可变地设计或拼接了许多次——尽管对由此产生的蛋白质产品的实际研究一直缺乏。一个叫做AARS酶的酶家族对于将遗传密码转化为现实生活至关重要；AARS酶将构成蛋白质的氨基酸传递给匹配的运输核糖核酸分子或核糖核酸。这个过程有时被称为“装载”tRNA。一旦tRNA被装载，蛋白质翻译就可以从DNA蓝图中进行。先前的研究表明，AARS酶的选择性剪接可以产生具有新功能的全新AARS蛋白。为了研究它，荣思洛(Wing-Sze Lo)等人以AARS基因家族为目标，分析了来自不同剪接版本的蛋白质。他们发现了许多不同形式的蛋白质产品，其中大部分丧失了装载tRNAs的能力。

(这篇专栏文章由美国科学促进会独家提供)

中国科学新闻(2014-07-29第二版国际版)