面包小麥基因組

來自約翰斯·霍普金斯大學(xué)，太平洋生物科學(xué)和厄勒姆研究所的國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)為普通面包小麥(Triticum aestivum)制作了第一個(gè)近乎完整的基因組序列。該研究發(fā)表在GigaScience期刊上。

面包小麥具有科學(xué)上已知的最復(fù)雜的基因組之一，具有6個(gè)拷貝的7個(gè)染色體，大量分散的幾乎相同的序列，并且總體大小為近160億個(gè)堿基對(duì)DNA。

相比之下，人類基因組大約小5倍，具有約30億個(gè)堿基對(duì)和23個(gè)染色體的兩個(gè)拷貝。

“經(jīng)過多年的努力，我們終于能夠生產(chǎn)出這種極具挑戰(zhàn)性的基因組的高質(zhì)量組裝，”約翰霍普金斯大學(xué)工程與醫(yī)學(xué)院的Steven Salzberg教授說。

以前發(fā)表的面包小麥基因組版本在其高度重復(fù)的DNA序列中含有大的空白。

“這種基因組的重復(fù)性使其難以完全測(cè)序。這就像試圖用巨大的藍(lán)天拼湊一個(gè)景觀場景的拼圖游戲。有許多非常相似，小塊的組裝，“薩爾茨伯格教授說。

新組裝的面包小麥基因組用了一年的時(shí)間讓該團(tuán)隊(duì)將1.5萬億基礎(chǔ)原始數(shù)據(jù)組裝成153.3億個(gè)堿基對(duì)的最終組裝。

為此，作者使用了兩種基因組測(cè)序技術(shù)：高通量短讀序列和長讀，單分子測(cè)序。

“顧名思義，高通量測(cè)序可以非?？焖俸土畠r(jià)地產(chǎn)生大量的DNA堿基對(duì)，盡管這些片段非常短 - 這個(gè)項(xiàng)目只需150個(gè)堿基對(duì)，”研究人員解釋說。

“為了幫助組裝重復(fù)區(qū)域，我們使用了實(shí)時(shí)的單分子測(cè)序，它可以讀取DNA，因?yàn)樗窃谛酒系奈⑿〖{米級(jí)孔中合成的。該技術(shù)使我們能夠通過測(cè)量復(fù)制每個(gè)DNA堿基時(shí)發(fā)出的熒光信號(hào)，一次讀取多達(dá)20,000個(gè)堿基對(duì)。

新組裝的面包小麥基因組序列和最近公布的面包小麥'祖先'序列，Tausch的山羊草(Aegilops tauschii)，可以幫助生物學(xué)家不僅更好地了解小麥的進(jìn)化歷史，而且還可以促進(jìn)對(duì)小麥的追求。，更多抗蟲害和抗旱的小麥類型，以幫助養(yǎng)活世界不斷增長的人口。

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