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Science Magazine（科学杂志）论文的替代计量分析

已有 3458 次阅读 2014-9-17 16:46 |个人分类:科学计量|系统分类:科研笔记


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Altmetrics（替代计量学）用于学术论文评价  http://blog.sciencenet.cn/blog-280034-824624.html

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狭义的Altmetrics则仅包含获取、关注以及社交媒体这3项。


科学杂志的论文发表后采用替代计量分析实时监测其学术影响力，并统计文献被利用的数据。

论文计量分析和利用统计中心  Article Metrics and Usage Statistics Center

论文题目 The coffee genome provides insight into the convergent evolution of caffeine biosynthesis作者

  • France Denoeud,

  • Lorenzo Carretero-Paulet,

  • Alexis Dereeper,

  • Gaëtan Droc,

  • Romain Guyot,

  • Marco Pietrella,

  • Chunfang Zheng,

  • Adriana Alberti,

  • François Anthony,

  • Giuseppe Aprea,

  • Jean-Marc Aury,

  • Pascal Bento,

  • Maria Bernard,

  • Stéphanie Bocs,

  • Claudine Campa,

  • Alberto Cenci,

  • Marie-Christine Combes,

  • Dominique Crouzillat,

  • Corinne Da Silva,

  • Loretta Daddiego,

  • Fabien De Bellis,

  • Stéphane Dussert,

  • Olivier Garsmeur,

  • Thomas Gayraud,

  • Valentin Guignon,

  • Katharina Jahn,

  • Véronique Jamilloux,

  • Thierry Joët,

  • Karine Labadie,

  • Tianying Lan,

  • Julie Leclercq,

  • Maud Lepelley,

  • Thierry Leroy,

  • Lei-Ting Li,

  • Pablo Librado,

  • Loredana Lopez,

  • Adriana Muñoz,

  • Benjamin Noel,

  • Alberto Pallavicini,

  • Gaetano Perrotta,

  • Valérie Poncet,

  • David Pot,

  • Priyono,

  • Michel Rigoreau,

  • Mathieu Rouard,

  • Julio Rozas,

  • Christine Tranchant-Dubreuil,

  • Robert VanBuren,

  • Qiong Zhang,

  • Alan C. Andrade,

  • Xavier Argout,

  • Benoît Bertrand,

  • Alexandre de Kochko,

  • Giorgio Graziosi,

  • Robert J Henry,

  • Jayarama,

  • Ray Ming,

  • Chifumi Nagai,

  • Steve Rounsley,

  • David Sankoff,

  • Giovanni Giuliano,

  • Victor A. Albert,

  • Patrick Wincker,

  • and Philippe Lashermes

Science 5 September 2014: 1181-1184.
   

论文计量分析结果   Metrics

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http://www.sciencemag.org/articleusage?gca=sci;345/6201/1181


作者：France Denoeud 来源：《科学》 发布时间：2014/9/17 1:15:09
选择字号：小 中 大


咖啡基因组草图绘制完成
分析表明咖啡因至少经历两次进化过程

 

在印尼苏门答腊岛，人们在晾晒咖啡豆。

图片来源：Dimas Ardian

你手中的一杯咖啡可能经历了两次进化。科学家日前发表了咖啡的基因组测序结果，这项研究揭示了咖啡树利用一套与在茶、可可豆以及其他让人兴奋的植物中发现的基因完全不同的机制合成出了咖啡因。研究人员指出，咖啡的第一份基因组草图揭示了咖啡因在咖啡中的演化历史，也有助于培育风味更佳、可抵抗气候变化与害虫的咖啡新品种。

全球大约有1100万公顷的土地种植咖啡树，而全世界每天大约要消耗超过20亿杯咖啡饮料。

全世界的咖啡大致是由分别被称为罗布斯塔咖啡豆和阿拉伯咖啡豆的两种咖啡豆研磨、烘烤和发酵，并最终酿造得来的。

一个国际研究小组如今在罗布斯塔咖啡基因组中鉴别出了超过25000种蛋白质合成基因。罗布斯塔咖啡约占全球咖啡总产量的1/3，大部分用于速溶咖啡品牌的生产，例如雀巢咖啡。

阿拉伯咖啡则包含有较少的咖啡因，但较低的酸性和苦味使这种饮品在咖啡爱好者中大受青睐。

而研究人员之所以选择罗布斯塔咖啡进行测序是因为这种咖啡的基因组比阿拉伯咖啡的基因组更为简单。

咖啡因的进化远远早于缺乏睡眠的人们沉迷于咖啡之前，这或许是为了帮助咖啡树免遭天敌的侵袭以及获得其他益处。例如，咖啡叶中包含的咖啡因比咖啡树中其他部位的咖啡因含量都高，而当这些叶子掉落到地面上时，能够阻止其他植物在咖啡树附近生长。

参与该项测序研究的美国纽约州水牛城大学基因组学家Victor Albert表示：“咖啡因还能使传粉者上瘾，从而使得它们想要回来传播更多的花粉，就像我们人类对咖啡上瘾一样。”

研究人员在9月4日出版的美国《科学》杂志上报告了这一研究成果。

在这项研究中，科学家还找到了使咖啡与其他植物区分开来的基因家族，正是这些基因让咖啡因的含量在咖啡树中名列榜首。研究人员发现，这些基因编码了甲基转移酶，后者能够通过在3个步骤中增加甲基团从而将一种黄嘌呤核苷分子转化为咖啡因。相比之下，茶和可可豆则利用与研究人员在罗布斯塔咖啡中鉴别出的甲基转移酶不同的酶合成咖啡因。

Albert认为，这一发现表明，植物制造咖啡因的能力至少进化了两次，一次发生在咖啡树的祖先那里，另一次则出现在茶与可可豆的共同祖先之中。

研究人员说，和葡萄、西红柿等其他植物相比，咖啡的基因更易生成生物碱和类黄酮，这两种物质与咖啡的香味和苦味等密切相关。咖啡还有更多的N-甲基转移酶，这是涉及咖啡因合成的物质。

研究人员表示，这一基因测序结果将能够用来鉴别帮助咖啡树战胜疾病（例如咖啡锈病）的基因，同时应对气候变化。

《科学》杂志同时配发的一篇文章强调，在全球咖啡类植物的多样性出现下降趋势的背景下，有必要把咖啡基因组转变为帮助咖啡培育的新工具。科学家们必须分享香味及风味等特征的数据，与出口咖啡的发展中国家展开国际合作，培育咖啡新品种。

研究人员表示，通过对制造咖啡因的基因进行灭活还可以用来制造一种更美味的无咖啡因咖啡。一种经过转基因处理的不含咖啡因的咖啡栽培品种将在无法忍受咖啡味道的人群中大受欢迎。目前去除咖啡因的过程包括化学处理，而这也会影响咖啡的味道。Albert表示：“我必须每天早上喝杯咖啡，但是白天我通常不喝，因为它会让我颤抖。”

据国际咖啡组织估计，2013年，全世界生产87亿吨咖啡，为50多个咖啡出口国解决了近2600万人的就业问题，并给这些国家创造了154亿美元的收入。（来源：中国科学报 赵熙熙）

http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2014917115929534465.shtm?id=34465

 

Science
Vol. 345 no. 6201 pp. 1181-1184
DOI: 10.1126/science.1255274

  • REPORT

The coffee genome provides insight into the convergent evolution of caffeine biosynthesis

  1. Philippe Lashermes5,*

  1. 1Commissariat à l’Energie Atomique, Genoscope, Institut de Génomique, BP5706, 91057 Evry, France.


  2. 2CNRS, UMR 8030, CP5706, Evry, France.


  3. 3Université d’Evry, UMR 8030, CP5706, Evry, France.


  4. 4Department of Biological Sciences, 109 Cooke Hall, University at Buffalo (State University of New York), Buffalo, NY 14260, USA.


  5. 5Institut de Recherche pour le Développement (IRD), UMR Résistance des Plantes aux Bioagresseurs (RPB) [Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (CIRAD), IRD, UM2)], BP 64501, 34394 Montpellier Cedex 5, France.


  6. 6CIRAD, UMR Amélioration Génétique et Adaptation des Plantes Méditerranéennes et Tropicales (AGAP), F-34398 Montpellier, France.


  7. 7IRD, UMR Diversité Adaptation et Développement des Plantes (CIRAD, IRD, UM2), BP 64501, 34394 Montpellier Cedex 5, France.


  8. 8Italian National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Development (ENEA) Casaccia Research Center, Via Anguillarese 301, 00123 Roma, Italy.


  9. 9Department of Mathematics and Statistics, University of Ottawa, 585 King Edward Avenue, Ottawa, Ontario K1N 6N5, Canada.


  10. 10Bioversity International, Parc Scientifique Agropolis II, 34397 Montpellier Cedex 5, France.


  11. 11Nestlé Research and Development Centre, 101 Avenue Gustave Eiffel, Notre-Dame-d’Oé, BP 49716, 37097 Tours Cedex 2, France.


  12. 12ENEA Trisaia Research Center, 75026 Rotondella, Italy.


  13. 13Center for Biotechnology, Universität Bielefeld, Universitätsstraße 27, D-33615 Bielefeld, Germany.


  14. 14AG Genominformatik, Technische Fakultät, Universität Bielefeld, 33594 Bielefeld, Germany.


  15. 15Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Unité de Recherches en Génomique-Info (UR INRA 1164), Centre de Recherche de Versailles, 78026 Versailles Cedex, France.


  16. 16Department of Biology, Chongqing University of Science and Technology, 4000042 Chongqing, China.


  17. 17Department of Plant Biology, 148 Edward R. Madigan Laboratory, MC-051, 1201 West Gregory Drive, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL 61801, USA.


  18. 18Departament de Genètica and Institut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio), Universitat de Barcelona, Diagonal 643, Barcelona 08028, Spain.


  19. 19Department of Mathematics, University of Maryland, Mathematics Building 084, University of Maryland, College Park, MD 20742, USA.


  20. 20School of Electrical Engineering and Computer Science, University of Ottawa, 800 King Edward Avenue, Ottawa, Ontario K1N 6N5, Canada.


  21. 21Department of Life Sciences, University of Trieste, Via Licio Giorgieri 5, 34127 Trieste, Italy.


  22. 22Indonesian Coffee and Cocoa Institute, Jember, East Java, Indonesia.


  23. 23Laboratório de Genética Molecular, Núcleo de Biotecnologia (NTBio), Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Final Av. W/5 Norte, Parque Estação Biológia, Brasília-DF 70770-917, Brazil.


  24. 24CIRAD, UMR RPB (CIRAD, IRD, UM2), BP 64501, 34394 Montpellier Cedex 5, France.


  25. 25DNA Analytica Srl, Via Licio Giorgieri 5, 34127 Trieste, Italy.


  26. 26Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation, The University of Queensland, St. Lucia 4072, Australia.


  27. 27Central Coffee Research Institute, Coffee Board, Coffee Research Station (Post) - 577 117 Chikmagalur District, Karnataka State, India.


  28. 28Hawaii Agriculture Research Center, Post Office Box 100, Kunia, HI 96759-0100, USA.


  29. 29BIO5 Institute, University of Arizona, 1657 Helen Street, Tucson, AZ 85721, USA.


  1. ↵*Corresponding author. E-mail: vaalbert{at}buffalo.edu (V.A.A.); pwincker{at}genoscope.cns.fr (P.W.);philippe.lashermes{at}ird.fr (P.L.)

Coffee, tea, and chocolate converge

Caffeine has evolved multiple times among plant species, but no one knows whether these events involved similar genes. Denoeud et al. sequenced the Coffea canephora (coffee) genome and identified a conserved gene order (see the Perspective by Zamir). Although this species underwent fewer genome duplications than related species, the relevant caffeine genes experienced tandem duplications that expanded their numbers within this species. Scientists have seen similar but independent expansions in distantly related species of tea and cacao, suggesting that caffeine might have played an adaptive role in coffee evolution.

Science, this issue p. 1181; see also p. 1124

ABSTRACT

Coffee is a valuable beverage crop due to its characteristic flavor, aroma, and the stimulating effects of caffeine. We generated a high-quality draft genome of the species Coffea canephora, which displays a conserved chromosomal gene order among asterid angiosperms. Although it shows no sign of the whole-genome triplication identified in Solanaceae species such as tomato, the genome includes several species-specific gene family expansions, among them N-methyltransferases (NMTs) involved in caffeine production, defense-related genes, and alkaloid and flavonoid enzymes involved in secondary compound synthesis. Comparative analyses of caffeine NMTs demonstrate that these genes expanded through sequential tandem duplications independently of genes from cacao and tea, suggesting that caffeine in eudicots is of polyphyletic origin.

  • Received for publication 28 April 2014.

  • Accepted for publication 29 July 2014.

Read the Full Text

http://www.sciencemag.org/content/345/6201/1181

 



https://blog.sciencenet.cn/blog-280034-828529.html

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