PacBio测序技术揭秘最有趣的基因组

【字体: 时间:2018年01月18日 来源:生物通

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  新南威尔士大学领导的研究团队近日对澳洲野狗(dingo)的基因组进行了测序和组装,希望借此了解犬驯化的整体状况,以及澳洲野狗在澳大利亚的历史。新南威尔士大学的Bill Ballard周一在动植物基因组大会(PAG)上介绍了研究进展。

  

生物通报道  新南威尔士大学领导的研究团队近日对澳洲野狗(dingo)的基因组进行了测序和组装,希望借此了解犬驯化的整体状况,以及澳洲野狗在澳大利亚的历史。新南威尔士大学的Bill Ballard周一在动植物基因组大会(PAG)上介绍了研究进展。

这个基因组测序项目由悉尼大学的Claire Wade共同领导,并且赢得了去年PacBio的SMRT资助计划。这只名为Sandy的澳洲野狗打败了粉红鸽子、爆裂甲壳虫和亚洲蛇等对手,在“世界上最有趣基因组”的评选中一举夺得冠军。

作为一只野生的纯种澳洲野狗,Sandy是相当稀有的。两年前Sandy和它的两个姐妹被发现时,它们还是被遗弃的幼崽。当时的Sandy只有3周大,由于脱水而几乎不能行走,濒临死亡。不过幸运的是,它们得到了研究人员的及时救助。

在测序行动中,研究人员将Sandy血液和皮肤样本中的基因组DNA送到美国亚利桑那基因组学研究所,用于PacBio长读长测序。测序过程共产生了1500亿个碱基的原始数据。接着,他们利用德国Computomics公司的Falcon组装工具对这些序列进行从头组装。

之后,研究人员添加10X Genomics的Chromium linked reads以获得更长的scaffold,并利用Bionano Genomics的Irys mapping工具来进一步建立超级scaffold。在此过程中,他们能够不断减少contig,并逐步增加组装的contig N50,获得了24亿个碱基的澳洲野狗基因组。

同时,研究小组也准备对家犬和狼的基因组进行分析。据介绍,他们计划利用PacBio测序、10X Genomics序列和Bionano Genomics mapping,将Sandy的基因组与灰狼和德国牧羊犬的基因组进行比较。

此外,他们还将对圈养的澳洲野狗开展转录组测序,以协助基因组注释工作。Ballard解释说,这种家犬-野狗-狼的比较有望为犬的驯化提供线索,同时让人们深入了解澳洲野狗在澳大利亚的历史。

人们普遍认为,澳洲野狗在5,000到8,000年前来到澳大利亚。不过,一些证据互相矛盾,使情况变得更加复杂。同时,澳洲野狗也引起了广泛的争论。有人认为它们是澳洲标志性的食肉动物,有人则认为它们是羊群的祸害。

不过,有证据表明,澳洲野狗从来就没有真正被驯化。它的基因组中似乎只含有一个拷贝的淀粉酶基因。这个基因在家犬中大量重复,大概是为了帮助汪星人更好地消化淀粉类食物。(生物通 薄荷)

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