《基因組研究》：首張貓基因組草圖繪就

貓是研究人類失明和艾滋病模型之一，因此測序結果大有用處

一只名為“肉桂”（Cinnamon）的4歲雌性阿比西尼亞貓有幸成為第一只完成基因組測序草圖的貓。它也因此加入了包括狗、小鼠、大鼠以及黑猩猩等在內的基因組“俱樂部”。相關論文11月1日在線發表于《基因組研究》（Genome Research）雜志上。

圖片說明：阿比西尼亞貓是科學家研究失明的模型之一。
（圖片來源：Corbis）

 
該測序工作得到的還是一個粗略的草圖——僅包含“肉桂”60%的全基因序列（A，C，T，G），其間還有很多空缺。盡管所得的結果并不完美，但領導研究的美國國立癌癥研究所（NCI）的遺傳學家Stephen O’Brien表示，錯誤的幾率不會超過1%。
 
值得一提的是，該研究僅花費了1000萬美元，而所獲得的數據對一些類型的研究而言，已經足夠好了。O’Brien表示，該項研究的策略應該成為在缺乏足夠支持的情況下，進行基因組測序的典范。
 
毫無疑問，新的測序工作將促進與貓類特征和疫病相關的基因研究。比如，今年早些時候，根據當時的測序結果，O’Brien小組發現了一個與“肉桂”幼年失明相關的基因突變，它在阿比西尼亞貓中十分普遍，會造成一種名為色素性視網膜炎（retinitis pigmentosa）的疾病。
 
通過將很長的DNA序列分割成較小的片斷并用機器進行解碼，研究人員得到了貓的基因組圖。不過，這種方法很容易遺失掉一些部分。為了保證研究覆蓋到整個基因組，科學家往往會對全基因組片斷進行多次測序，由于每次測序的分割位置可能不同，因此這種方法最大程度上保證了遺傳信息的完整。
 
具體到對“肉桂”的研究，科學家共測定了大約50億個堿基對，這一數字是它具有27億個堿基對的基因組的1.9倍。與此相比，人類基因組測序了7倍，狗的基因組測序達到了7.5倍。
 
在此之后，研究人員還要將測定的序列按原先的順序排列起來，一般情況下，只要通過不同片斷序列交疊的部分就能夠進行重新組合，但對于此次研究來說，貓的基因序列交疊部分太少了，因此難度很大。作為一種“捷徑”，O’Brien和NCI的生物信息學家Joan Pontius依照狗和人類基因組的相似部分，將貓較短的DNA片斷排列了起來。這種方法大大節省了他們的時間和勞動。
 
該研究小組一共鑒別出20285個基因，并得到3.27萬個單堿基差異的圖譜。這些信息目前可以開放獲取：http://lgd.abcc.ncifcrf.gov/。
 
由于貓是科學家研究人類失明和艾滋病的模型之一，因此，新的測序結果可能大有用處。不過，一些科學家認為，隨著基因測序成本的不斷降低，獲得物種的基因草圖并沒有多少亮點。美國馬里蘭大學的計算生物學家Steven Salzberg表示，“這就好比讀一本書，但你只能讀到每句話的一半。”
 
不過，明年早些時候Salzberg的愿望可能就會實現，因為到那時，一份完整的“肉桂”基因組將會出爐，它可能要比狗的基因測序結果更加完美。
 
（《基因組研究》（Genome Research），17, 1675–1689（2007），Joan Pontius, Stephen O’Brien）
 
 
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