研究人員拼湊面包小麥基因組

來自約翰斯·霍普金斯大學，太平洋生物科學和厄勒姆研究所的國際科學家團隊為普通面包小麥(Triticum aestivum)制作了第一個近乎完整的基因組序列。該研究發(fā)表在GigaScience期刊上。

面包小麥具有科學上已知的最復雜的基因組之一，具有6個拷貝的7個染色體，大量分散的幾乎相同的序列，并且總體大小為近160億個堿基對DNA。

相比之下，人類基因組大約小5倍，具有約30億個堿基對和23個染色體的兩個拷貝。

“經過多年的努力，我們終于能夠生產出這種極具挑戰(zhàn)性的基因組的高質量組裝，”約翰霍普金斯大學工程與醫(yī)學院的Steven Salzberg教授說。

以前發(fā)表的面包小麥基因組版本在其高度重復的DNA序列中含有大的空白。

“這種基因組的重復性使其難以完全測序。這就像試圖用巨大的藍天拼湊一個景觀場景的拼圖游戲。有許多非常相似，小塊的組裝，“薩爾茨伯格教授說。

新組裝的面包小麥基因組用了一年的時間讓該團隊將1.5萬億基礎原始數(shù)據(jù)組裝成153.3億個堿基對的最終組裝。

為此，作者使用了兩種基因組測序技術：高通量短讀序列和長讀，單分子測序。

“顧名思義，高通量測序可以非常快速和廉價地產生大量的DNA堿基對，盡管這些片段非常短 - 這個項目只需150個堿基對，”研究人員解釋說。

“為了幫助組裝重復區(qū)域，我們使用了實時的單分子測序，它可以讀取DNA，因為它是在芯片上的微小納米級孔中合成的。該技術使我們能夠通過測量復制每個DNA堿基時發(fā)出的熒光信號，一次讀取多達20,000個堿基對。

新組裝的面包小麥基因組序列和最近公布的面包小麥'祖先'序列，Tausch的山羊草(Aegilops tauschii)，可以幫助生物學家不僅更好地了解小麥的進化歷史，而且還可以促進對小麥的追求。，更多抗蟲害和抗旱的小麥類型，以幫助養(yǎng)活世界不斷增長的人口。

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