多项中国科学家成果登Nature

　　

生物通报道：最新出版的Nature杂志（1月21日）聚焦了几项中国科学家的成果，其中包括了封面的大熊猫“晶晶”基因组完成测序，厦门大学最新成果以及清华大学施一公的文章。

2008年我国科学家宣布完成了世界首张大熊猫基因组序列图谱，这个还只是基本框架图，在1月21日出版的Nature杂志上公布的则是基因组完成序列，Nature杂志将这一成果作为了这一期的封面。

（大熊猫“晶晶”基因组完成测序）

这一基因组测序取样于北京奥运会吉祥物大熊猫“晶晶”，研究人员利用短序列测序技术完成测序，这在如此复杂的基因组中还是第一次。目前中国大陆目前存活的野生熊猫大约为1600只，为了全方位地了解这种珍稀动物，科学家们期望能从基因组序列中获得更多的信息。历时1年多，终于获得这张基因组大小2.4G，重复序列含量36%，基因2万多个的基因组精细图。

该基因组由24亿DNA碱基对组成（人类基因组为30亿），约含2.1万个蛋白编码基因（与人类基因组相似），这一序列所反映的基因组多样性水平很高，这让人们看到一个希望：尽管大熊猫种群数量只有约2500只，但保护工作可以使该物种不致灭绝。有趣的是，虽然大熊猫似乎有食肉动物消化系统所需的全部基因，但却缺少消化纤维素的基因。因此，它们可能依靠自己的肠道细菌来消化其喜食的、品种有限的竹子。味觉可能是一个饮食限制因素：T1R1基因功能的失活意味着，大熊猫可能尝不到高蛋白食物的鲜味。这项研究工作所取得的技术成就为将下一代测序技术用于大型真核基因组的快速从头组装铺平了道路。

领导这项研究的是华大基因研究院王俊博士（专访第一个中国人基因组绘制者：王俊），其研究组获得了多项基因组研究重要成果，包括水稻、家蚕、家鸡、家猪等。

另外清华大学施一公研究组又发表了一项结构生物学研究成果：Mechanism of substrate recognition and transport by an amino acid antiporter。这是在之前发表的毒性大肠杆菌肠胃耐酸性保护机制中起重要作用的AdiC转运蛋白的晶体结构基础上的又一新成果。

大肠杆菌的肠道毒性，大肠杆菌O157的肠道致病性主要依赖于细菌内的耐酸性系统，依靠这一系统，大肠杆菌能在PH偏酸的胃中生存。在耐酸系统中，主要依靠一种精氨酸依赖性的反向转运体（antiporter）。

研究人员在之前大肠杆菌O157:H7的反向转运体AdiC的晶体结构的基础上，分析了大肠杆菌E.Coli的AdiC在Agr3.0埃分辨率的射线中的结构，发现正电荷的Arg结合在酸性的位点上，Arg的结合会诱导显著的结构重排。对AdiC的结构分析表明，AdiC结构保守，还获得了AdiC的配体结合残基结构。对分析耐酸系统中的反向转运体的功能机制具有重要的意义。

（生物通：万纹）

原文摘要：

The sequence and de novo assembly of the giant panda genome

Using next-generation sequencing technology alone, we have successfully generated and assembled a draft sequence of the giant panda genome. The assembled contigs (2.25 gigabases (Gb)) cover approximately 94% of the whole genome, and the remaining gaps (0.05 Gb) seem to contain carnivore-specific repeats and tandem repeats. Comparisons with the dog and human showed that the panda genome has a lower divergence rate. The assessment of panda genes potentially underlying some of its unique traits indicated that its bamboo diet might be more dependent on its gut microbiome than its own genetic composition. We also identified more than 2.7 million heterozygous single nucleotide polymorphisms in the diploid genome. Our data and analyses provide a foundation for promoting mammalian genetic research, and demonstrate the feasibility for using next-generation sequencing technologies for accurate, cost-effective and rapid de novo assembly of large eukaryotic genomes.