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      生物學(xué)家鑒定影響植物氮利用效率的調(diào)控基因的時(shí)間邏輯
      
			
      
				2019-04-19 10:26:00
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      一組生物學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家采用了基于時(shí)間的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，從全基因組表達(dá)數(shù)據(jù)中推導(dǎo)出植物氮信號(hào)傳導(dǎo)的時(shí)間邏輯。這項(xiàng)工作有可能提供新的方法來監(jiān)測和增加作物生長使用較少的氮肥，這將有益于人類的營養(yǎng)和環(huán)境。
      

      生物學(xué)家鑒定影響植物氮利用效率的調(diào)控基因的時(shí)間邏輯
      

      該研究發(fā)表在“美國國家科學(xué)院院刊”(PNAS)上，主要研究基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)(GRNs)，該網(wǎng)絡(luò)確定哪些轉(zhuǎn)錄因子可以調(diào)節(jié)響應(yīng)氮所需的基因，氮是植物發(fā)育的重要營養(yǎng)素。和人類的營養(yǎng)。
      

      “通過構(gòu)建基于對(duì)氮處理的動(dòng)態(tài)基因反應(yīng)的這些調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，我們可以在延時(shí)細(xì)節(jié)中看到攝入氮?dú)馑璧倪z傳過程及其轉(zhuǎn)化為合成所有含氮化合物所用的氨基酸包括DNA，蛋白質(zhì)和葉綠素在內(nèi)的Gloria Coruzzi解釋說，他是紐約大學(xué)生物學(xué)和基因組學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)中心的教授，也是該論文的資深作者。“有了這些新的見解，我們現(xiàn)在可以提前尋找提高糧食生產(chǎn)效率的方法，并在低氮輸入下豐富可持續(xù)農(nóng)業(yè)措施，這將有利于環(huán)境。”
      

      該研究還包括普渡大學(xué)，伊利諾伊大學(xué)厄巴納香檳分校，冷泉港實(shí)驗(yàn)室和法國國家農(nóng)業(yè)研究所的研究人員。
      

      該研究利用了時(shí)間 - GRNs的第四個(gè)且很大程度上未開發(fā)的維度 - 旨在更好地闡明與氮的遺傳反應(yīng)相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子(TF)。具體而言，了解轉(zhuǎn)錄因子如何在不同時(shí)間點(diǎn)發(fā)揮作用可以使科學(xué)家能夠針對(duì)早期應(yīng)答者并對(duì)整個(gè)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間操作進(jìn)行預(yù)測。
      

      這個(gè)基于時(shí)間的GRN現(xiàn)在提供了豐富的監(jiān)管知識(shí)，為155個(gè)轉(zhuǎn)錄因子對(duì)氮響應(yīng)的調(diào)節(jié)控制及其對(duì)核心植物生命過程的影響(如晝夜節(jié)律，光合作用和RNA代謝等)提供了可測試的假設(shè)。影響植物生長，發(fā)育和產(chǎn)量。
      
			

			
        
      
			
      
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