编辑推荐：
研究为解析两栖动物串联重复序列（TRs）的奥秘，俄罗斯研究人员对草蛙（Rana temporaria）基因组展开研究。他们鉴定出众多 TR 家族和单 TR 阵列，发现新元件 FEDoR。这为探究两栖动物基因组进化等提供重要依据。
在神秘的生命科学领域，基因组一直是科学家们努力探索的宝藏之地。对于高等真核生物而言，其基因组中存在大量非编码重复 DNA，其中串联重复序列（Tandem Repeats，TRs）和转座子（Transposable Elements，TEs）备受关注。TRs 在基因组结构与功能方面发挥着重要作用，其转录本也至关重要。然而，在两栖动物这个拥有丰富多样基因组大小的类群中，对 TRs 的研究却相对匮乏。两栖动物基因组中富含重复非编码 DNA，本应是研究 TRs 的理想模型，但由于技术限制等因素，相关研究进展缓慢。此前，许多两栖动物因基因组大、重复序列多，参考基因组开发滞后，致使人们对两栖动物 TRs 的了解极为有限。在此背景下，俄罗斯科学院细胞学研究所等机构的研究人员决定深入探索草蛙（Rana temporaria）基因组中的 TRs，试图揭开两栖动物基因组中这一神秘领域的面纱。
研究人员通过生物信息学分析与实验相结合的方式开展研究。在生物信息学分析方面，他们利用 TAREAN、extracTR 等工具对草蛙基因组原始测序数据和基因组组装数据进行处理，筛选 TRs。在实验方面，运用荧光原位杂交（Fluorescence In Situ Hybridization，FISH）技术对 TRs 进行染色体定位验证。
研究结果如下：
- TRs 搜索与鉴定：在草蛙基因组原始测序数据中，研究人员借助 extracTR 和 TAREAN 工具，发现了 6 种最丰富的 TRs，并生成了它们的共识序列。经核实，494A TR 与之前描述的 S1A 一致。同时，研究人员构建 DNA 探针，为后续实验奠定基础。
- FISH 染色体定位：对 6 种主要 TRs 进行 FISH 染色体定位后发现，所有探针在部分染色体的着丝粒周围区域（periCEN）均产生强烈信号。例如，494A（S1A）探针信号位于多条染色体的特定臂上，显示出典型的 periCEN 特征。此外，部分探针在染色体臂上也有信号，表明 TR DNA 不仅存在于异染色质区域，也存在于常染色质区域。
- 基因组组装中的 TRs 分析：在基因组组装数据中，研究人员运用 TRF 工具识别出大量 TR 阵列，其中部分聚类成 76 个不同家族，还有 314 个被归类为单例（SING）。通过分析发现，TRs 在染色体上的分布具有一定特征，如亚端粒（subTEL）区域富含 TRs。同时，将 FISH 定位结果与基因组组装数据对比，发现两者存在差异，这反映出基因组组装存在不完整和不准确的情况。
- 219A 与 5S rDNA 关系：研究发现 219A 与 5S rDNA 序列存在相似性。详细比对后发现，219A 探针位于 5S rDNA 的非转录间隔区（NTS）。尽管二者有相似之处，但 219A 阵列属于另一类 TR 序列，并非传统意义上的 5S rDNA。
- FEDoR 的发现：针对 47A 探针的研究发现了一个有趣的现象，它在基因组中广泛分布，但在长 TR 阵列中拷贝数低。进一步研究确定了一种新的分散元件 —— 青蛙分散有组织重复元件（Frog Element Dispersed organised Repeats，FEDoR）。FEDoR 大小约 3.5 kb，具有独特结构，包含多个内部 TR 基序，两侧有反向重复序列（IRSs）和靶位点重复（TSDs）。
在研究结论与讨论部分，此次对草蛙 TRs 的研究意义重大。一方面，研究证实草蛙基因组中 TRs 具有高度多样性，为后续深入研究两栖动物 TRs 的起源、进化和功能提供了丰富的基础数据。研究中获得的 TR 单体共识序列，将成为未来探索两栖动物在物种形成过程中 TRs 作用的有力工具。另一方面，FEDoR 的发现为揭示两栖动物 TEs 与 TRs 之间的关系提供了新证据。此前，人们对两栖动物 TEs 的了解较为零散，FEDoR 的出现为研究 TEs 和 TRs 在基因组进化中的作用打开了新的窗口。未来，对不同物种中 TRs 和 TEs 关系的研究，有望揭示基因组进化和功能机制的新方面，为解释两栖动物基因组大小的变化提供新的视角。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是生物信息学分析工具，如 TAREAN、extracTR、TRF 等，用于在原始测序数据和基因组组装数据中搜索、鉴定和分析 TRs；二是 FISH 技术，用于对筛选出的 TRs 进行染色体定位，直观展示其在染色体上的分布情况；三是序列比对和分析工具，如 BLAST 等，用于序列相似性比对、聚类分析以及确定新元件的结构特征。
