在创纪录的时间内绘制出 51 种动物的基因组图谱，创造出“进化时间机器”

科学家利用新技术为袋鼠、企鹅、鲨鱼等创建了基因蓝图。

研究人员刚刚绘制并公布了 51 个动物物种的基因组，从食鱼鳄鱼（Gavialis gangeticus）到凶猛的云豹（Neofelis nebulosa）。根据《自然生物技术》杂志 1 月 26 日发表的一篇论文，这些基因蓝图可能对人类产生广泛的影响，特别是对于理解我们的进化史。

“在某些方面，我们正在建造一台进化时间机器，”研究合著者迈克尔·沙茨（Michael Schatz）、约翰·霍普金斯大学计算机科学和生物学杰出教授迈克尔·沙茨（Michael Schatz）在一份声明中说道。 。 “绘制出我们进化表亲的基因将有助于我们更好地了解自己。”

所有哺乳动物都有一个共同的祖先，许多科学家认为这是Morganucodon，一种生活在两亿多年前的微小的、类似鼩鼱的生物 - 尽管有些人说不是。无论如何，这个共同的祖先意味着我们的基因构成有很大一部分与其他哺乳动物相似，尤其是黑猩猩，它们与我们的 DNA 具有高达 99% 的相似度。通过比较人类和其他动物的 DNA，研究人员可以了解人类何时以及如何与其他物种分化。

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但单个脊椎动物基因组可能有数十亿个字符长，研究人员必须使用不同的工具将这种遗传物质分解成块，然后才能将其拼凑成完整的图片。因此，绘制基因组图谱历来是一个艰苦的过程：从 1990 年开始，研究人员花了 13 年时间才为人类绘制了第一个基因蓝图。

然而，不同物种的 DNA 作图技术在过去几十年里取得了迅速发展，这个新项目标志着又向前迈进了一步，将测序时间从数年、数月缩短到了几天。

为此，该团队利用了两个项目的研究成果：脊椎动物基因组计划和欧洲参考基因组图谱。他们开发了算法和计算机软件，将短遗传片段组装成完整的遗传图谱，并最终测试了他们的工作流程复制斑胸草雀 (Taeniopygia guttata) 完整基因组的效果。发表。

研究小组发现，他们的新技术在重新组装基因组片段和创建准确的图谱方面比现有方法更有效。他们的软件是开源的，可以通过 Galaxy 在线获取，这是一个基于约翰·霍普金斯大学和宾夕法尼亚州立大学的免费网络平台。

“我想我的第一个想法是，哇，他们真的成功了，”Elinor Karlsson，布罗德研究所脊椎动物基因组组主任，马萨诸塞大学医学院教授，她不是参与这项研究，告诉《生活科学》。 “真正看到他们不仅设法想出一个似乎在相当多样化的物种上运行良好的系统，而且他们在一个致力于开放科学和共享工作流程的平台上做到了这一点，真的很酷。”

在这篇论文中，研究人员只关注脊椎动物，而其他动物、植物或真菌物种可能具有“其基因组的一些独特或独特的东西”，这意味着“这个管道中的一些过程不会像在这个物种中表现很好，”卡尔森说。

但据该论文称，这个问题可以通过在他们的技术中“修改一些参数”来解决。研究人员的目标是对所有 275 个脊椎动物目中至少一个物种的基因组进行测序。