The Scientist：值得关注的基因组研究

美国的《The Scientist》杂志是一本面向生命科学的学生、研究人员的杂志，其背后有全世界最优秀的专家团队——F1000（Faculty1000）的支持。近日The Scientist推荐了近期值得关注的基因组测序研究，如下：

　　

生物通报道  美国的《The Scientist》杂志是一本面向生命科学的学生、研究人员的杂志，与学术期刊不同的是，该杂志除了报道研究领域内的热点话题外，还深入研究人员所关心的其他话题，如怎样进行职业规划、怎样用高科技创业等。其背后有全世界最优秀的专家团队——F1000（Faculty1000）的支持。近日The Scientist推荐了近期值得关注的基因组测序研究，如下：

1.蝴蝶的模仿

由来自八国32所研究机构，80位科学家组成的国际研究团队对一种南美蝴蝶进行了基因组测序，不仅揭示出了这种蝴蝶与其它种类蝴蝶相同与不同之处，也发现了不少与嗅觉味觉相关的基因，这一里程碑式成果公布在Nature杂志上。

这是被称为Heliconius基因组研究联盟首次公布的研究成果，这项研究分析了诗神袖蝶（Heliconius melpomene）的基因组——一种生活在秘鲁亚马逊的著名蝴蝶物种，并且以此数据为导向，研究人员还比较了此种蝴蝶，与另外两种亲缘关系近的蝴蝶：Heliconius timareta和Heliconius elevatus的基因组序列。

之所以选择这三个物种，是因为这几种蝴蝶翅膀具有相似的色彩图案，而这也正是蝴蝶躲避天敌的方式。令研究人员感到惊讶的是，这些不同种类的蝴蝶看起来很相像的原因，是它们具有相同的色彩图案基因组片段，而这些片段对于蝴蝶野外生存具有重要的意义。

除此之外，这项研究也在蝴蝶基因组中发现了丰富的嗅觉和味觉基因，之前研究人员认为蝴蝶等应属于视觉动物，不会有太多的嗅觉和味觉功能。但是在这项研究中，研究人员却发蝴蝶的触角中包含有嗅觉受体，而腿上还具有味蕾。

The Heliconius Genome Consortium, “Butterfly genome reveals promiscuous exchange of mimicry adaptations among species,” Nature, doi:10.1038/nature11041, 2012.

2.前列腺癌遗传学

来自康奈尔大学维尔医学院、哈佛-麻省理工的博德研究所和达那-法伯癌症研究所等机构的研究人员共同合作深入探究了前列腺癌的遗传学，由此揭示了一个不同的分子亚型，其似乎占到了所有病例的15%。相关论文发布在《Nature Genetics》杂志上。

博德研究所的研究人员完成了对112个前列腺肿瘤和正常组织深入细致的外显子组测序。研究结果在来自全国各地其他研究机构的另外400个前列腺癌患者样本中再度进行验证。研究小组发现在前列腺癌中有三种基因发生了显著的改变，而在非癌性组织中则无此变化。除了SPOP突变占据了多个独立组群的6-15%，他们还发现了FOXA1和 MED12基因突变，每一个被发现存在于大约4%的患者肿瘤中。

在另一项发布在Nature杂志上的研究中，通过对一种称为转移性雄激素抵抗性的前列腺癌的晚期无反应的前列腺癌类型进行外显子组测序，鉴别了一系列新的突变，其中包括一些参与激素信号的基因突变，有可能推动更好地了解肿瘤治疗耐受机制。

C.E. Barbieri et al., “Exome sequencing identifies recurrent SPOP, FOXA1and MED12 mutations in prostate cancer,” Nature Genetics, doi:10.1038/ng.2279, 2012.

C.S. Grasso, “The mutational landscape of lethal castration-resistant prostate cancer,” Nature, doi:10.10, 2012.

3.病毒性肝癌

来自新加坡和泰国的一个国际研究小组通过8名胆管癌（CCA）患者的肿瘤-正常样本进行全外显子组测序，在肿瘤外显子组的近200个基因中发现了突变，包括已知的癌基因TP53和KRAS。当研究小组考虑到基因功能和突变的可能后果时，他们发现肝吸虫相关的胆管癌包含了可能导致基因组不稳定、G蛋白信号通路增强以及组蛋白修饰改变的突变。他们还注意到，就单个基因和整个突变谱而言，胆管癌似乎与胰腺胆管腺癌有着更多相同的突变特征，而不是与肝癌。

C.K. Ong et al., “Exome sequencing of liver fluke–associated cholangiocarcinoma,” Nature Genetics, doi:10.1038/ng.2273, 2012.

4.黑猩猩基因组图谱

来自牛津大学和芝加哥大学的科学家们构建出了世界上首个黑猩猩基因重组遗传图谱。这一研究成果发表在Science杂志上揭示了黑猩猩和人类基因组之间存在的惊人差异。

这项研究旨在揭示近代人类和灵长类历史上基因重组进化机制。为了这一目的，研究人员对10只西非黑猩猩进行了全基因组测序，鉴别了它们之间DNA序列的差异。他们发现在黑猩猩基因组中，每1000个碱基就大概有1个碱基差异。通过分析这些DNA差异，他们绘制了黑猩猩祖先基因重组位点图谱，并将这一图谱与来自其他研究的人类基因重组的模式进行了比较。

在新研究中，研究人员发现人类和黑猩猩的基因重组热点位置没有重叠。研究人员对此感到非常意外，因为人类和黑猩猩基因组之间存在98.5%的相似性，在细胞和生物体水平上也有着广泛的相似性。尽管人类和黑猩猩的重组热点定位存在差异，但两者的基因重组率却相似。在进化中染色体发生重大重排的位点这一过程会被扰乱——例如，人类2号染色体是两个黑猩猩染色体的融合体，这影响了基因组该位点的基因重组率。

这是第一次对我们的最近亲进行全基因组遗传变异研究。同时，研究的目的是为了增进我们对于基因重组及其进化机制的了解，它有可能会告诉我们一些关于物种如何产生及根源的信息。”

A. Auton et al., “A Fine-Scale Chimpanzee Genetic Map from Population Sequencing,” Science, doi:10.1126/science.1216872, 2012.

5.中国芒草的基因图谱

中国芒草（Chinese silver gras）是一种与玉米、高粱好甘蔗等粮食作物有着密切关系的观赏性植物。以甘蔗的基因组序列作为参考，两个独立的研究小组构建出了中国芒草19条染色体的大致图谱，这将有助于了解这种植物理想性状的遗传基础。分析也揭示了中国芒草是源自于高粱属基因组重复事件的结果。中国芒草的完整基因组序列有望在近期发布。

K. Swaminathan, et. al., “A framework genetic map for Miscanthus sinensis from RNAseq-based markers shows recent tetraploidy,” BMC Genetics, 13:142, 2012.

（生物通：何嫱）