传统的比较基因组学分析 ， 须依赖某个基因组作为参考序列建立全基因组比对 。 如何高效开展跨物种基因组的比较 ， 成为制约整个学科的关键 。 为解决这一难题 ， 研究团队创立了全新的无参考序列下多基因组比对和分析方法 ， 新方法所提供的基因组比对信息包含了所有物种的基因组序列信息 ， 避免了由于与参考序列的差异而引起的序列丢失 。
“新方法极大地提高了跨物种的比对效率 ， 减少了由于与参考物种遗传距离差异引起的比对偏好和序列丢失 。 ”冯少鸿说 ， 比如 ， 363只鸟类基因组构建的全基因组比对序列总长为981兆碱基对 ， 比此前以鸡和斑胸草雀为参考基因组构建的48只鸟类全基因组比对序列在长度上提升了149% 。 这一全新的数据集 ， 为全面解析鸟类遗传多样性特征的演化历程 ， 以及分子遗传机制提供了全新的切入点 。
不止于此 ， 研究团队借助这一算法的优势 ， 建立了更加完善的同源基因集合 ， 开发了一套鉴定任意演化分支特异获得和丢失序列的方法 ， 从而完整描绘出鸟类物种谱系基因组动态演化图谱 。 研究发现这些动态变化的基因组区域 ， 往往存在一些分支特异基因或调控元件 ， 可能与物种特异性状的起源和演化有关 。
此外 ， 研究发现基于高覆盖度的物种取样的基因组比较分析 ， 显著提高了对基因组序列保守性的检验效力 ， 实现了在单碱基分辨度下的自然选择压力分析 。 相比于53个物种的比较分析 ， 363个物种计算得到的单碱基保守位点从2.1%上升到13.2% 。
【现生鸟类“亲戚”关系如何？】“以鸟类现有数据来看 ， 我们可以在低于中性演化水平50%左右的演化速率下即可检测出受到自然选择的区域 。 ”万种鸟基因组计划项目发起人之一、深圳国家基因库副主任、哥本哈根大学终身教授张国捷强调说 ， 这些区域对揭示物种类群的分化具有重要意义 。
推荐阅读
- 千年“基因历史”揭示酿酒葡萄遗传起源
- 男同胞松口气：Y染色体“力挺到底”
- 七十三万多对碱基！迄今最大噬菌体“现身”
- 动物“耍”起聪明来，也许颠覆你的想象
- 书到用时方恨少事非经过不知难的意思 书到用时方恨少事非经过不知难怎么解释
- 导电墨水技术为美国国家队冬奥“保暖”
- “友谊的小船说翻就翻”为何会火？原来如此，看完抱紧好友的大腿！
- 科学家将赴南极寻找“净化剂” 以去除有害气体
- 上阕和阙区别常用哪,阕和阙区别是什么
- 教室的角落