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传播寨卡病毒的蚊虫基因组详图绘成
来源:科技日报   发布者:左丽媛   日期:2017-03-29   今日/总浏览:4/687

来自美国多个科研机构的科学家团队在近日的《科学》杂志上发表论文称,他们利用一种名叫“3D 基因组组装”的突破性技术,组装出了传播寨卡病毒和西尼罗病毒的两种蚊虫的 3 条染色体。新方法不仅将从头组装基因组的时间从几年缩短至几天,还能大大降低成本,有望将需要数百万美元才能完成的创建人类基因组项目降到一万美元以内。

基因组内具有独特的碱基序列,但现有测序工具只能测出碱基草图,破译这些碱基的具体排序或相互位置关系往往更加复杂耗时,特别是有些物种的基因组巨大,如人类基因组有 30 亿个碱基对,小麦基因组有 170 亿个碱基等。拿人类基因组测序来说,虽然已经耗时 10 年,花费数十亿美元绘制出人类基因组草图,但因为每个人基因组的特异性,要参考人类基因组草图在临床测序结果中寻找变异,往往会被误导。

由拜耳医学院牵头,莱斯大学、德克萨斯儿童医院和麻省理工与哈佛组建的博德研究院参与的研究团队,几年前曾研发出一种实验性方法,成功确定了一条两米长基因组是如何折叠进细胞核内的。这次,该团队通过基因组折叠的指引,成功用短链 DNA 从头组建成埃及伊蚊和致乏库蚊的染色体。

传播寨卡病毒的埃及伊蚊的基因草图早在 10 年前就已绘出,但其中未知的关键细节阻碍了寨卡暴发期间的研究进展。现在,3D 基因组组装技术能从头组装出该蚊虫的全部基因组,将帮助科学家们采取更有力措施应对寨卡等流行病。

新方法还适用于从头组建人体基因组。现有 1000 美元基因组测序项目中,只能对某些细胞内基因组测序,且在准确性方面严重可疑。而要从头组装出一个人的所有染色体,现有技术可能要花几年时间、数百万美元才能完成,几乎没有病人能够负担得起。利用这次研发的新技术,从头组装某个病人的基因组几乎与接受一次核磁共振检测相当,不到一万美元。

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