华大基因最新Nature发文：绒猴的基因组显示出巨大的变异

国际联盟今天在《自然》特刊中公布了一系列论文，这些出版物源于脊椎动物基因组项目(VGP)的第一阶段，发布了16个高质量参考基因组。其中由华大基因国家基因库和丹麦哥本哈根大学的张国杰（Guojie Zhang）领导的研究小组对VGP和这一波论文做出了重大贡献。

　　

在与VGP的合作下，该研究小组今年早些时候在《自然》杂志上发表了一篇关于鸭嘴兽和针鼹基因组的研究论文。在《自然》杂志最新一期的特刊上，该研究小组发表了另一项关于普通绒猴基因组的研究。绒猴是一种重要的灵长类动物，用于神经退行性疾病、药物开发和其他生物医学研究。

该基因组包括两组染色体，一组遗传自母亲，另一组遗传自父亲。在传统的基因组测序工作中，包括人类基因组计划，测序只产生一个马赛克参考基因组随机混合从母体或父染色体的序列。现在，研究小组报告了一种新策略，将这两组基因组独立地组装成染色体水平。他们用这种方法生产了一只雄性普通绒猴的二倍体基因组，并显示出两个父系基因组之间存在大量以前的基因组测序方法无法获得的变异。这项研究为生物多样性基因组学的新时代建立了标准。

“我们细胞中的两个亲本基因组并不完全相同，但核苷酸组成不同。这些差异会影响基因的功能，也会影响我们的健康。男性的一些差异，例如，来自母亲的X染色体和来自父亲的Y染色体具有不同的结构，并含有加剧性冲突的基因，”该研究的资深作者张国杰解释说。

研究人员对普通狨猴的三胞胎(母亲、父亲和雄性后代)进行了测序。借助长读序列测序技术的进步，研究人员现在可以根据与母亲和父亲的基因组特征区分雄性后代的两个亲代基因组序列。研究人员首次提出了一个完整的二倍体基因组，其中两组父系染色体已独立组装到染色体水平。

“这使我们能够检测大型父母的基因组之间的基因差异,”文章一作杨晨涛（Chentao Yang）说，“令人惊讶的是,我们发现二倍体基因组的杂合性水平是之前方法揭示的10倍”。

完成的组装也让研究人员可以仔细研究这种灵长类动物性染色体的结构和进化。这种猴子的性染色体结构与人类不同。在普通绒猴的Y染色体上发生了谱系特异性的倒置，导致该物种的Y染色体更加退化。

该研究还发现，在普通狨猴身上发生的基因变化可能解释了这种物种的许多独特的生物学特征，如体型小、双胞胎出生频率高、喜欢嚼口香糖、在衰老过程中保持骨密度。一些与促性腺激素释放激素和生育能力相关的基因积累了突变，这可能为这些动物提供选择优势，从而产生更多的双胞胎后代。性腺雌激素和与破骨生成和骨代谢有关的基因的变化可能解释了为什么这种灵长类动物在衰老过程中不会因为性腺雌激素水平降低而遭受骨质疏松症，而其他灵长类动物包括人类都会经历这种情况。

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Evolutionary and biomedical insights from a marmoset diploid genome assembly

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03535-x