《Nature Genetics》长读长测序鉴定隐藏变异

遗传变异检测分辨率再创新高

【字体: 时间:2017年12月26日 来源:生物通

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  J.J. Emerson研究团队最近在《Nature Genetics》发表文章,他们开发了一款基因分析方法,能以前所未有的分辨率水平识别复杂突变。

  

鉴定生命基因组中的复杂突变一直都很困难。加州大学欧文分校(University of California - Irvine)生态学和进化生物学副教授J.J. Emerson的研究团队最近在《Nature Genetics》发表文章,他们开发了一款基因分析方法,能以前所未有的分辨率水平识别复杂突变。

应用该方法,他们鉴定出了果蝇基因组中的大量此前从未被发现的遗传变异。这种技术将驱动研究人员更深入地探索基因组复杂突变如何影响疾病和进化。

“我们首次实现了动物高质量基因组组建,鉴定出了同一物种的两个不同个体的所有遗传差异,”文章一作、Emerson实验室的博后学者Mahul Chakraborty说。“在这项研究中,我们发现了大量隐藏的遗传变异,其中大部分对果蝇(D. melanogaster)的重要特征都有影响。”

不同于“1000美元一个基因组($1,000 genome)”的测序技术,该小组重建整个基因组的新方法依托于一个能读取基因组中更大片段的新技术。这种长分子测序设备可让研究人员轻松解开更复杂的基因组结构变化。

研究人员先提取“A4”品系果蝇 DNA建库,采用Pacific Biosciences RSII平台对文库进行测序,然后使用PBcR-MHAP和PacBio reads组装DNA草稿,再用longest 30× PacBio reads和75× paired-end Illumina reads生成混合组装,最后用finisherSC默认设置生成总组装,然后采用SMRT Analysis v2.3和Pilon v1.3对组装结果进行两次修正。

“果蝇是第一个实现精细化基因组突变检测的复杂生命体。利用这些资源,我们已经鉴定了其中几个与表型适应(推动动物物种进化)有关的候选结构变异,”Emerson说。

一个酶家族引起了研究小组的格外注意,研究人员认为这组基因应该与果蝇的抗药性和耐寒性能有关。他们发现结构变化使其中一种基因产量增加了50倍,这将有助于解释果蝇如何通过遗传进化提高了对尼古丁的抗性。

据研究人员介绍,像果蝇这种基因组相对简单的生物都隐藏了如此之多的个体遗传差异,人类基因组和我们每天必须吃的其他物种的基因组变异肯定更加庞大,该技术将为医学和农业提供更广阔的研究平台。

原文检索:
Hidden genetic variation shapes the structure of functional elements in Drosophila

索取PacBio长读取测序技术的详细技术资料,请填写表格

(生物通:伍松)

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