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《基因组研究》:首张猫基因组草图绘就

来源:科学网
摘要:一只名为“肉桂”(Cinnamon)的4岁雌性阿比西尼亚猫有幸成为第一只完成基因组测序草图的猫。它也因此加入了包括狗、小鼠、大鼠以及黑猩猩等在内的基因组“俱乐部”。相关论文11月1日在线发表于《基因组研究》(GenomeResearch)杂志上。该测序工作得到的还是一个粗略的草图——仅包含“肉桂”60%的全基因序列(A,C,T,......

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一只名为“肉桂”(Cinnamon)的4岁雌性阿比西尼亚猫有幸成为第一只完成基因组测序草图的猫。它也因此加入了包括狗、小鼠、大鼠以及黑猩猩等在内的基因组“俱乐部”。相关论文11月1日在线发表于《基因组研究》(Genome  Research)杂志上。  

该测序工作得到的还是一个粗略的草图——仅包含“肉桂”60%的全基因序列(A,C,T,G),其间还有很多空缺。尽管所得的结果并不完美,但领导研究的美国国立癌症研究所(NCI)的遗传学家Stephen  O’Brien表示,错误的几率不会超过1%。

值得一提的是,该研究仅花费了1000万美元,而所获得的数据对一些类型的研究而言,已经足够好了。O’Brien表示,该项研究的策略应该成为在缺乏足够支持的情况下,进行基因组测序的典范。  

毫无疑问,新的测序工作将促进与猫类特征和疫病相关的基因研究。比如,今年早些时候,根据当时的测序结果,O’Brien小组发现了一个与“肉桂”幼年失明相关的基因突变,它在阿比西尼亚猫中十分普遍,会造成一种名为色素性视网膜炎(retinitis  pigmentosa)的疾病。  

通过将很长的DNA序列分割成较小的片断并用机器进行解码,研究人员得到了猫的基因组图。不过,这种方法很容易遗失掉一些部分。为了保证研究覆盖到整个基因组,科学家往往会对全基因组片断进行多次测序,由于每次测序的分割位置可能不同,因此这种方法最大程度上保证了遗传信息的完整。  

具体到对“肉桂”的研究,科学家共测定了大约50亿个碱基对,这一数字是它具有27亿个碱基对的基因组的1.9倍。与此相比,人类基因组测序了7倍,狗的基因组测序达到了7.5倍。  

在此之后,研究人员还要将测定的序列按原先的顺序排列起来,一般情况下,只要通过不同片断序列交叠的部分就能够进行重新组合,但对于此次研究来说,猫的基因序列交叠部分太少了,因此难度很大。作为一种“捷径”,O’Brien和NCI的生物信息学家Joan  Pontius依照狗和人类基因组的相似部分,将猫较短的DNA片断排列了起来。这种方法大大节省了他们的时间和劳动。  

该研究小组一共鉴别出20285个基因,并得到3.27万个单碱基差异的图谱。这些信息目前可以开放获取:http://lgd.abcc.ncifcrf.gov/  

由于猫是科学家研究人类失明和艾滋病的模型之一,因此,新的测序结果可能大有用处。不过,一些科学家认为,随着基因测序成本的不断降低,获得物种的基因草图并没有多少亮点。美国马里兰大学的计算生物学家Steven  Salzberg表示,“这就好比读一本书,但你只能读到每句话的一半。”  

不过,明年早些时候Salzberg的愿望可能就会实现,因为到那时,一份完整的“肉桂”基因组将会出炉,它可能要比狗的基因测序结果更加完美。(科学网  任霄鹏/编译)



        密苏里州的一只阿比西尼亚的猫西纳蒙(Cinnamon)刚刚书写了科学史:研究人员已基本解码了它的DNA,这一步可能有助于研究猫科动物和人类疾病的治疗。在此之前,科学家已经解码了差不多二十多种哺乳动物的DNA,其中包括狗、黑猩猩、小老鼠、田鼠、母牛,当然还有人。  

        研究人员为什么要解码猫的DNA呢?他们表示,猫会患与人类疾病相似的200多种疾病,了解它们的基因结构的详细情况应该有助于研制疫苗,进行相关治疗。美国国家癌症研究所的斯蒂芬·奥布里恩表示,这份疾病名单猫版的艾滋病、非典型肺炎、糖尿病、视网膜疾病和脊柱裂等。  

        休斯敦贝勒医学院(Baylor  College  of  Medicine)领导解码猕猴DNA小组的理查德·吉布斯将这项新工作称为猫DNA的“很好的构图”。科学家们正期待完成猫的全部的基因图谱,它将被拿来与其他动物的DNA作详细对比。一种生物DNA的全部基因被称作它的基因组。在猫身上,就像在人身上一样,它由将近30亿基因块组成。  

        这些基因块的序列清楚地说明了遗传信息,正如字母串组成句子一样。解码一个基因组叫做测序,意味着确定了这些基因块的顺序。奥布里恩表示,这项新工作确定了猫的20285个基因,可能是猫全部基因的95%左右。这与人类的20000到25000个基因相似。
作者: 2007-11-3
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