F1000最新推荐：七大基因组研究论文

　　

生物通报道  “F1000（Faculty of 1000 Medicine）”又名“千名医学家”，是由美国哈佛大学和英国剑桥大学等全世界2500名国际顶级医学教授组成的国际权威机构。其中近期最受关注的七篇基因组学研究论文如下：

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X. Argout, et al., "The genome of Theobroma cacao," Nature Genetics, 43:101-8, 2011.

来自法国和美国的研究人员利用454、Illumina和Sanger测序获得了可可树（Theobroma cacao）的基因组草图。这种重要的经济作物正是美味巧克力的来源。研究人员拼接出76%的可可基因组，并鉴定出28,798个蛋白编码基因。

研究小组使用的是全基因组鸟枪法策略，产生了26 Gb原始数据。利用这些原始数据，他们用罗氏的Newbler软件完成了拼接，其中包含25,912个contigs和4,792个scaffolds。拼接的总长度为326.9 Mb，占可可基因组预计大小（430 Mb）的76%。

真菌和oomycete疾病是全世界可可种植的主要限制，寻找天然的抗病基因也是可可育种计划的主要目标之一。研究人员鉴定出两类抗病基因，发现许多抗病基因的QTL位点存在关联。

研究人员还发现了编码可可脂生产的基因。优质可可豆中含有50%以上的可可脂，但84个基因控制了可可脂的量而不是质。其他重要的基因也被发现，如味道、天然抗氧化剂、香气、激素、色素等。改变这些基因可能产生味道更佳的巧克力，甚至更健康的巧克力。

V. Shulaev, et al., "The genome of woodland strawberry (Fregaria vesca)," Nature Genetics, 43: 109-16, 2011.

来自全球五大洲的联合研究小组利用高通量测序平台的组合，绘制出了野草莓（Fragaria vesca）基因组的草图。

研究小组使用了罗氏454、Illumina和Life Technologies的SOLiD平台对野草莓亚属“夏威夷4”的2.4亿个碱基对的基因组进行了测序，覆盖度达39倍。随后他们利用Illumina测序将草莓序列骨架（scaffold）拼接成7个假染色体，以追踪基因组中的SNP标志物。

研究人员还预测了34,809个蛋白编码基因，其中包括25,000个目前已注释的基因。与味道、营养价值和开花时间这些重要性状相关的基因也被鉴定出。他们还检测到569个tRNA，76个microRNA，许多其他RNA，以及数千个转座元件，这些占基因组的五分之一以上。

G. Suen, et al., "The genome sequence of the leaf-cutter ant Atta cephalotes reveals insights into its obligate symbiotic lifestyle," PLoS Genetics,7(2):e1002007, doi:10.1371/journal.pgen.1002007, 2011.

在这篇论文中G. Suen等完成了对切叶蚁的基因组测序。研究人员证实切叶蚁基因组缺失了几个与营养获得相关的基因，从而深入揭示了切叶蚁共生生活方式的基础。

Y. Wurm,et al.,"The genome of the fire ant Solenopsis invicta," PNAS, DOI: 10.1073/pnas.1009690108, 2011.

C.R. Smith, et al., "Draft genome of the red harvester ant Pogonomyrmex barbatus," PNAS, DOI: 10.1073/pnas.1007901108, 2011.

两个国际小组分别完成了对火蚁和红色收获蚁的基因组测序。

D.P. Locke, et al., "Comparative and demographic analysis of orang-utan genomes," Nature, 469: 529-33, 2011.
美国华盛顿大学医学院的科学家领导的一个国际科研小组完成了红毛猩猩的基因组测序，红毛猩猩成为继人类和黑猩猩之后第三个基因组成功测序的猿类。

科学家们惊奇的发现，红毛猩猩的DNA改变程度如此之小，远远小于人类和黑猩猩的DNA变化。红毛猩猩起源于约1200万至1600万年前，而人类和黑猩猩则起源于约500万至600万年前，所以红毛猩猩进化的时间更久。但是对这三种猿的基因组对比中发现，人类和黑猩猩得到或缺失的基因却为红毛猩猩的二倍多。

洛克和他的同事对六个苏门答腊猩猩和五个婆罗洲猩猩进行了测序，先前的研究估计他们在100万年前进化成为不同的物种。但是根据这篇1月26日的Nature文章报道，他们仅在40万年前才进化为不同的物种。华盛顿大学结构遗传学家Devin Locke说，先前的研究是建立在小部分基因组的数据之上的，当拥有全部的红毛猩猩基因组数据的时候，这一切的分析变得更加的容易。

J.K. Colbourne, et al., "The ecoresponsive genome of Daphnia pulex," Science, 331: 555-61, 2011.
由美国印第安纳州大学的科学家领导的一个由多家研究机构科研人员组成的国际研究小组完成了对水蚤的基因组测序。

研究人员在新研究中发现，这种极其细小的淡水虾的亲缘生物的基因组中充满了各种基因。它有着比其他已知的所有动物的基因序列还要多的基因。研究人员证实，相比人类包含23000个左右的基因，在水蚤的DNA中包含了大约31000个基因；而且它只有相对较少的非编码DNA。研究人员发现水蚤能拥有如此多的基因数量主要是因为水蚤具有很高的基因重复率。其基因重复率大概是其他无脊椎动物的三倍，比人类多出30%。并且其中超过三分之一的基因为水蚤世系所独有，这对科学界而言无疑意味着全新的科学领域。

 进而科学家们对水蚤基因家族共表达在代谢信号途径中的相互作用开展进一步研究证实这些重复基因并非随机存在。不同环境条件下的基因表达分析结果表明大量的旁系同源基因在发生基因重复后获得了不同的表达模式。那些水蚤特异性基因均对生态环境的改变极度敏感。

这一研究标志着科学家们第一次获得了甲壳动物的完整基因组序列。研究结果表明这个看似简单，有着透明身体、关节和四肢、复眼结构以及简单神经和循环系统的小生物不仅拥有非常庞大的基因组，并且具有很多神奇之处。

“Faculty of 1000 Biology”创办于2002年1月，是一种在线科研评价系统，其推荐原则立足于论文本身的科学意义而非发表在什么杂志上。该系统根据全球2300多名资深科学家的意见，提供对近期发表的生物科学论文的快速评论，目的是帮助广大科研人员遴选和发现有价值的研究工作。该机构专家根据论文对当前世界生物医学和临床实践的贡献程度和科学价值，每年对全球SCI文章总数不足千分之二的优秀精品医学论文进行推荐和点评，并赋予“F1000论文”称号向医学界推荐，涵盖了医学各个学科，是一项很高的学术荣誉。

（生物通：何嫱）