Nature，PLoS等公布多个DNA测序结果

　　

生物通报道：现存的多种动物，植物，人类的基因组都已经被科学家破解，甚至那些已经灭绝的动物的基因组也被科学家们破解，比如灭绝了的猛犸象，尼安德特人的基因组序列。近期Nature，PLoS One杂志又公布了两项DNA测序结果。

来自加州大学圣克鲁兹分校（University of California Santa Cruz），454公司的研究人员确定了完整的固氮“藻青菌”UCYN-A的基因组，这一迄今尚未培养出的固氮“藻青菌”广泛分布在世界海洋中。元基因组分析表明，它没有为光合机构中产生氧气的光合体系II复合物（该复合物帮助它在日光下固氮）编码的基因，也没有固碳基因。

在这篇文章中，研究人员利用大规模并行配对端焦磷酸测序技术，研究人员确定了完整的UCYN-A基因组。原来，它是一种特别简单的生物，缺少很多核心代谢通道，严重依赖于其他生物获取有机碳、甚或有机含氮化合物。虽然该基因组与叶绿体和内共生体在结构上有相似性，但对自然种群所做的实验迄今未能发现与其他微生物的任何共生关系。

另外一篇文章中，来自爱尔兰都柏林大学等处的研究人员利用6,700年前的古代野牛的前肢骨骼样本，成功地测序出完整的线粒体DNA基因组序列。这篇文章发表在最近一期的《PLoS ONE》杂志上。

研究人员利用一种最近开发出来的DNA测序技术从野牛的骨骼中提取出大量的遗传信息。虽然线粒体DNA基因组序列为母系遗传，但研究人员希望下一步研究能够完整地获得野牛的核DNA基因组。该论文的合著者Dr Ceiridwen Edwards说，这项发现意味着我们可以对野牛以及现代家畜的进化史以及起源的研究提供新的希望。这不仅对考古学家有重要影响，而且对现代畜牧业的也有重要意义。

除此之外，国内的科学家也宣布了最新的基因组测序结果，来自中国科学院北京基因组研究所运用新一代高通量测序技术以及高性能的生物信息分析，完成了鲤鱼基因组初步测定与分析工作，获得了鲤鱼基因组高覆盖的基因组数据。

这项计划主要依托于基因组所基因组及生物信息学平台第二代高通量测序仪进行测序分析工作，该平台拥有13台新一代高通量测序仪（SOLiD、Solexa和 454测序仪）、3台3730xl，1台3130xl的测序规模，拥有超过10万亿次/秒的计算能力和大于1000TB的存储。目前已经完成部分454shotgun文库段测序，总体数据已经达到4乘的覆盖度，完成部分组织转录组的工作，为基因组注释提供参考。目前该项目正在加紧进行生物信息学的分析，预计将比计划提前完成鲤鱼基因组框架图的工作。

科学家希望通过鲤鱼基因组测序及其序列分析，为研究养殖鱼类的生长、发育、繁殖、遗传变异、疾病、与环境的相互用（包括抗逆能力）及其遗传改良提供重要的参考甚至指导信息。通过鲤鱼基因组的研究，可以获得与经济性状相关的基因，与疾病的发生及免疫相关的基因等，为鲤鱼的遗传育种提供基础。

而且在今年虎年，国内科学家也宣布了一项为老虎等大型猫科动物基因组测序的计划，这是深圳华大基因“千种动植物基因组计划”的一小部分，根据计划，今年将首先启动老虎的基因组测序。目前研究人员正在收集老虎各亚种的血液样本，他们将在1年内完成狮虎豹基因组的序列框架图，并在行为科学和保护生物学等众多学科领域探索基因组测序成果的应用。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Metabolic streamlining in an open-ocean nitrogen-fixing cyanobacterium

Nitrogen (N2)-fixing marine cyanobacteria are an important source of fixed inorganic nitrogen that supports oceanic primary productivity and carbon dioxide removal from the atmosphere1. A globally distributed2, 3, periodically abundant4 N2-fixing5 marine cyanobacterium, UCYN-A, was recently found to lack the oxygen-producing photosystem?II complex6 of the photosynthetic apparatus, indicating a novel metabolism, but remains uncultivated. Here we show, from metabolic reconstructions inferred from the assembly of the complete UCYN-A genome using massively parallel pyrosequencing of paired-end reads, that UCYN-A has a photofermentative metabolism and is dependent on other organisms for essential compounds. We found that UCYN-A lacks a number of major metabolic pathways including the tricarboxylic acid cycle, but retains sufficient electron transport capacity to generate energy and reducing power from light. Unexpectedly, UCYN-A has a reduced genome (1.44?megabases) that is structurally similar to many chloroplasts and some bacteria, in that it contains inverted repeats of ribosomal RNA operons7. The lack of biosynthetic pathways for several amino acids and purines suggests that this organism depends on other organisms, either in close association or in symbiosis, for critical nutrients. However, size fractionation experiments using natural populations have so far not provided evidence of a symbiotic association with another microorganism. The UCYN-A cyanobacterium is a paradox in evolution and adaptation to the marine environment, and is an example of the tight metabolic coupling between microorganisms in oligotrophic oceanic microbial communities.