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      在解碼小物種的基因組方面邁出了一大步
      
			
      
				2019-02-18 09:25:43
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      科學(xué)家們第一次閱讀了一只小型蚊子的完整遺傳密碼。傳統(tǒng)上，很難從昆蟲和其他小生物中提取足夠的DNA來為單個(gè)個(gè)體構(gòu)建高質(zhì)量的基因組。來自Wellcome Sanger研究所和太平洋生物科學(xué)的科學(xué)家們合作推進(jìn)了技術(shù)研究并降低了所需DNA的起始量，只需“蚊子價(jià)值的一半”，從而生產(chǎn)出第一個(gè)高質(zhì)量的單一蚊子全基因組。
      

      在解碼小物種的基因組方面邁出了一大步
      

      Genes中報(bào)道的結(jié)果為理解昆蟲和其他節(jié)肢動物的真正遺傳多樣性打開了大門，昆蟲和其他節(jié)肢動物構(gòu)成了生命樹中最多樣化的動物群。
      

      在2018年，合作組織在世界各地正式推出地球BioGenome項(xiàng)目，一個(gè)全球性的任務(wù)序列中的所有150萬個(gè)已知的物種在地球上的動物，植物，原生動物和真菌。地球生物基因組計(jì)劃最終將為生物學(xué)創(chuàng)造一個(gè)新的基礎(chǔ)，以推動保護(hù)生物多樣性和維持人類社會的解決方案。
      

      在研究物種的生物學(xué)時(shí)，單個(gè)個(gè)體的基因組可以用作參考，以探索遺傳差異，這些差異歸因于同一物種的其他疾病對不同的疾病，適應(yīng)性和適應(yīng)性的易感性。
      

      然而，提取DNA并對某些物種的基因組進(jìn)行測序比其他物種更容易。特別是，不可能使用當(dāng)前的測序技術(shù)從昆蟲等單個(gè)小生物組裝基因組。這使得單個(gè)昆蟲和其他類似大小的物種的遺傳密碼無法進(jìn)入。
      

      到目前為止，科學(xué)家不得不匯集同一物種的多個(gè)個(gè)體的DNA，或者為了收集足夠的DNA來構(gòu)建基因組而將它們分別生成與遺傳相關(guān)的個(gè)體。這在將基因序列進(jìn)行測序后再次重新組合時(shí)會產(chǎn)生挑戰(zhàn)，因?yàn)楹茈y知道哪個(gè)基因片段來自哪個(gè)個(gè)體，導(dǎo)致基因組序列充滿缺口和錯(cuò)誤。
      

      在這項(xiàng)新研究中，桑格研究所的研究人員與測序技術(shù)提供商Pacific Biosciences(PacBio)的科學(xué)家合作，使用新技術(shù)從單一昆蟲中生產(chǎn)出第一個(gè)高質(zhì)量的基因組，從而減少了所需的起始DNA。
      

      Sanger科學(xué)家從一只Anopheles coluzzii蚊子中提取DNA并將其送到美國的PacBio。
      

      為了減少基因組測序所需的起始DNA量，PacBio團(tuán)隊(duì)調(diào)整了用于基因組測序的制備化學(xué)。他們從導(dǎo)致DNA丟失的過程中刪除了兩個(gè)步驟：剪切 - 將DNA片段切割成一定的大小范圍，并選擇大小 - 去除不需要的小碎片。
      

      該團(tuán)隊(duì)能夠從僅僅100納克的DNA中生成高質(zhì)量的基因組 - 大約一半的蚊子價(jià)值 - 比之前所需的5微克DNA低一個(gè)數(shù)量級。
      

      由此產(chǎn)生的基因組快速組裝，完整和準(zhǔn)確。由于完整的基因組圖片，這種蚊子物種的近一半以前未放置的DNA片段現(xiàn)在可以置于正確的染色體環(huán)境中。
      

      這種進(jìn)步也可能對人類產(chǎn)生積極的潛力，例如，將來有可能從單個(gè)活組織檢查中匯集患者癌癥的整個(gè)遺傳密碼。
      
			

			
        
      
			
      
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