TheScientist：最熱門基因組研究

　　The Scientist雜志是由科學信息研究所(ISI，現為湯姆森路透科技集團)的創始人Eugene Garfield于1986年創辦的一份雙周刊報紙，后又轉變為一本每月出版的雜志，同時伴有每日更新的在線新聞。主要刊登生命科學相關信息，并幫助科學家分析研究的，以協助決策影響他們的工作生活。鑒于近年來基因組研究越來越受到關注，因此The Scientist雜志推出了“Genome Digest”，與大家分享熱門的基因組研究成果。

　　1.科學家們完成了捻轉血矛線蟲的基因組及轉錄組測序研究，這種寄生蟲極大的影響了養羊業的發展，據調查我國山、綿羊贏患捻轉血矛線蟲病的比例高達50%-93.85%。

　　捻轉血矛線蟲屬毛圓科(Trachostrongylidae)血矛屬(Haemonchus)線蟲，寄生于羊的真胃和小腸前段，引起貧血綜合癥，造成感染羊貧血、消瘦和衰弱，甚至死亡。

　　最新研究顯示這種線蟲的基因組共具有3.2億對堿基，相關信息數據將有助于防治這種寄生蟲疾病。

　　E. Schwarz et al., “The genome and developmental transcriptome of the strongylid nematode Haemonchus contortus,” Genome Biology, doi:10.1186/gb-2013-14-8-r89, 2013.

　　2.一組研究人員揭示了蝙蝠長壽之謎。“布氏鼠耳蝠”是一種小蝙蝠，壽命在40年以上。研究人員報告了這種蝙蝠的基因組序列，同時通過將這一基因組與其他脊椎動物基因組相比較，他們提出了在回聲定位、視覺和長壽中有可能起重要作用的蛋白。

　　研究人員還將這一基因組與能夠進行回聲定位的寬吻海豚進行了對比，發現在四種蛋白上存在相似性，其中兩種蛋白見于內耳。他們還在有可能涉及蝙蝠對暗光線的適應性的基因中發現了變化。作者還分析了兩個生長因子受體的序列，即“生長激素受體”和“胰島素樣生長因子-1受體”，這兩個受體在小鼠的長壽中都起一定作用，同時他們還發現了與其他四足動物相比的序列變化。這些基因還與小鼠和人類的矮小癥相關，這與長壽蝙蝠的小體型是一致的。作者得出結論認為，這些基因的改變也許與這些蝙蝠的長壽相關。

　　I. Seim et al., “Genome analysis reveals insights into physiology and longevity of the Brandt’s bat Myotis brandtii,” Nature Communcations, doi: 10.1038/ncomms3212, 2013.

　　3.來自浙江大學生命科學學院、深圳華大基因研究院的研究人員對瀕危揚子鱷(Chinese alligator)進行了全基因組測序，并解析了它的潛水行為和一些獨特特性的遺傳基礎。

　　揚子鱷，是中國特有的一種鱷魚，是世界上體型最細小的鱷魚品種之一。它既是古老的，又是現在生存數量非常稀少、世界上瀕臨滅絕的爬行動物。在揚子鱷身上，至今還可以找到早先恐龍類爬行動物的許多特征。所以，人們稱揚子鱷為“活化石”。揚子鱷對于人們研究古代爬行動物的興衰和研究古地質學和生物的進化，都有重要意義。

　　在這篇文章中，研究人員報告了瀕危揚子鱷的基因組序列，并描述了它的獨特特征。利用新一代測序，他們生成了314 Gb的原始序列，獲得了大小為2.3 Gb的基因組。利用從頭(de novo)同源性RNA組合模型，研究人員預測出了揚子鱷基因組中總共2.22萬個基因。揭示出揚子鱷長時間潛水行為的遺傳基礎，包括碳酸氫鹽結合血紅蛋白基因復制、普通磷酸鹽結合氧運輸與特殊的碳酸氫鹽結合氧運輸共同發揮作用，以及正選擇能量代謝、碳酸氫銨排泄和心肌收縮等。

　　進一步，研究人員還闡明了揚子鱷強有力的感官系統，包括顯著擴大的嗅受體庫，快速進化的神經相關細胞元件和視覺感知，受到正選擇的夜視力相關視蛋白和聲音探測相關otopetrin蛋白。

　　Q. Wan et al., “Genome analysis and signature discovery for diving and sensory properties of the endangered Chinese alligator,” Cell Research, doi:10.1038/cr.2013.104, 2013.

　　4.科學家們公布了兩種細菌的基因組：Sulcia muelleri 和Nasuia deltocephalinicola，它們的基因組大小分布為190,000 個堿基對和112,000個堿基對，是目前發現的最小基因組。

　　G. Bennett and N. Moran, “Small, smaller, smallest: the origins and evolution of ancient dual symbioses in a phloem-feeding insect,” Genome Biology and Evolution, doi:10.1093/gbe/evt118, 2013.

　　5.來自昆士蘭大學、昆士蘭農業、漁業和林業部(DAFF Qld)和華大基因的研究人員組成的團隊發現，耐旱非洲作物高粱擁有的遺傳變異遠遠多于以前所報道。

　　通過全基因組測序，研究團隊獲得44個高粱品系基因組數據，代表了種植高粱(Sorghum bicolor)的所有主要品種以及其祖先和異域的亞洲種(S. propinquum)。分析表明，高粱具有多種多樣的初級基因庫，但地方品種和改進品種的多樣性降低。除了高粱S. bicolor之外，S. propinquum也存在著尚未開發的豐富多樣性庫。S. propinquum的首次測序基因組完成。

　　研究人員的分析顯示，高粱具有很強的種族結構和復雜的馴化歷史，至少涉及兩個不同的馴化事件。更重要的是，他們發現現代栽培高粱來自種族變異的一個有限樣本內。研究確定了高粱中8M高品質的SNPs多態性、1.9M的基因得失位和特定基因丟失或獲得事件，提供了迄今為止高粱的最大數據集。

　　E. S. Mace et al., “Whole-genome sequencing reveals untapped genetic potential in Africa’s indigenous cereal crop sorghum,” Nature Communications, doi:10.1038/ncomms3320, 2013.

　　6.Spraguea lophii是一種感染魚的微孢子，這類細胞內專性寄生的單細胞真核生物可廣泛寄生于幾乎所有的動物。近期一組研究人員完成了Spraguea lophii的基因組測序，這將有助于解析微孢子的進化歷程。

　　S. Campbell et al., “The genome of Spraguea lophii and the basis of host-microsporidian interactions,” PLOS Genetics, doi:10.1371/journal.pgen.1003676, 2013.