為什么表達(dá)蛋白質(zhì)的基因在基因組中的比例這么小?為什么基因組中有這么多垃圾DNA?那是因?yàn)榛蚪M中有很多區(qū)域就像宇宙中的‘暗物質(zhì)一樣
為什么表達(dá)蛋白質(zhì)的基因在基因組中的比例這么小?為什么基因組中有這么多“垃圾DNA”?
“那是因?yàn)榛蚪M中有很多區(qū)域就像宇宙中的‘暗物質(zhì)一樣’，他們其實(shí)有很重要的功能和作用，只是現(xiàn)在我們對這些區(qū)域的理解還很有限。通過對大量組學(xué)數(shù)據(jù)的分析，我們對一些非編碼的小RNA已經(jīng)有了一定程度的理解，真是小個(gè)子、大角色。”初次見面，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心研究員楊效曾就熱情洋溢地介紹起自己在非編碼RNA領(lǐng)域的研究。
基因組“暗物質(zhì)”顯山露水
在美國弗吉尼亞大學(xué)讀博士的時(shí)候，楊效曾就開始對這些“暗物質(zhì)”感興趣，通過高通量測序的方法鑒定和理解這些非編碼區(qū)域的功能。“那個(gè)時(shí)候在植物領(lǐng)域沒有現(xiàn)成的方法，我們最開始借鑒動(dòng)物里邊的研究方法，發(fā)現(xiàn)有很大的出入，于是我們開始研究植物里邊這類非編碼小RNA的特點(diǎn)，通過兩年多的研究，我們捕獲了這些小RNA的特點(diǎn)，開發(fā)了自己的研究方法和編寫了相關(guān)的分析程序?，F(xiàn)在這套方法在國際上基本上成為了通用的方法，目前有近50個(gè)植物中用我們的方法鑒定小RNA。”楊效曾說。
“我們最近在原有方法的基礎(chǔ)上做出了重要的改進(jìn)，使這個(gè)方法更為準(zhǔn)確、效率更高、速度更快。”楊效曾介紹說，如今，這個(gè)方法已經(jīng)對外公布在生物信息領(lǐng)域的權(quán)威雜志上。
對基因組非編碼區(qū)域功能的解析是目前國際上的研究難點(diǎn)也是研究熱點(diǎn)，越來越多的研究表明，這些區(qū)域跟植物生長發(fā)育、對外界環(huán)境響應(yīng)等方面具有重要功能。
“可以說是無處不在，雖然是‘暗物質(zhì)’，功能是既‘顯山’又‘露水’，非常地重要。”看得出來，楊效曾對自己研究的領(lǐng)域有著極大的熱情。他認(rèn)為，這個(gè)方向在將來會(huì)有重要的應(yīng)用。“比如2018年Science評出的10大科研進(jìn)展里提到的RNAi藥物，我們可以把相關(guān)的研究和方法用在作物改良、抗蟲等領(lǐng)域。”
2017年夏天，楊效曾毅然辭去了在國外的優(yōu)厚工作，攜全家回國工作。“我希望為祖國的建設(shè)貢獻(xiàn)自己的微薄之力。”談話之間可以感覺到他濃濃的愛國之情和骨子里對農(nóng)業(yè)的熱愛，“我本科是在中國農(nóng)大讀的，‘解民生之多艱’校訓(xùn)已經(jīng)深深烙在自己腦子里了。”
為育種家插上大數(shù)據(jù)的騰飛翅膀
“種業(yè)是農(nóng)業(yè)的核心，我們的育種方法需要與時(shí)代接軌，需要把最新的研究成果和技術(shù)整合進(jìn)來。”楊效曾認(rèn)為，國家已經(jīng)強(qiáng)烈地意識到了這一點(diǎn)，也對這個(gè)領(lǐng)域給予了很大的支持。
他坦言，自己回國的動(dòng)力之一就是想把自己在種業(yè)領(lǐng)域的研究經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用在國內(nèi)的育種上。
2018年，因?yàn)樵谵r(nóng)業(yè)領(lǐng)域的出色工作，楊效曾被聘為北京市特聘專家。“過去的十幾年，基因組學(xué)得到了長足的發(fā)展，作物研究領(lǐng)域也一樣積累了豐富的多組學(xué)數(shù)據(jù)，加上多年積累的環(huán)境數(shù)據(jù)、表型數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)整合在一起，為育種做預(yù)測和決策，已經(jīng)成為當(dāng)前國際大的種業(yè)公司很重要的方法。我們在這個(gè)領(lǐng)域一定要迎頭趕上，而且有希望在較短時(shí)間內(nèi)成為領(lǐng)跑者。”他的眼睛里充滿了希望。
跟楊效曾聊天，不知不覺會(huì)被他的自信和熱情所感染，更會(huì)被他在農(nóng)業(yè)方面的情結(jié)所打動(dòng)。生長在黃土高原的他總是說，家鄉(xiāng)的大地上有著濃郁的土香，我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展未來可期、大有作為。
