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科学家为经过深入研究的蠕虫创建新的标准基因组

发布时间:2019-06-03 15:58:58 来源:

以康奈尔大学为首的新研究发现,无数研究所依据的广泛研究的蠕虫的基因组存在缺陷。现在,一个新的基因组序列将直接记录并提高未来研究的准确性。

当科学家研究生物体的遗传学时,他们从一个标准基因组开始,该基因组是从作为基线的单一菌株中测序的。它就像是国际象棋比赛中的棋盘:每个棋盘都基本相同。

科学家在研究中使用的一种模式生物是一种叫做秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的蠕虫。这种蠕虫 - 第一种多细胞真核生物(动物,植物或真菌)进行基因组测序 - 易于生长,生物学简单,没有骨骼,心脏或循环系统。同时,它与人类共享许多基因和分子途径,使其成为研究基因功能,药物治疗,衰老和人类疾病(如癌症和糖尿病)的首选模型。

秀丽隐杆线虫的遗传研究基于一种称为N2的菌株,研究人员已经从明尼苏达大学的线虫库存中心订购了数十年。虽然人们试图坚持一个共同的标准,但个别实验室自己增加了N2菌株,导致变形。

“在过去的十年中,随着使用高水平DNA测序的更先进的遗传实验,科学家们惊恐地发现每个人都不再使用单一的实验室菌株,”分子科助理研究教授Erich Schwarz说。生物学和遗传学。“40多年来,出现了许多不同的N2菌株;我们不能依赖它们中的任何一个进行实验。”

Schwarz是Genome Research发表的一项新研究的资深作者,该研究描述了一种名为VC2010的基因清洁菌株,其中每个个体都是真正相同的。来自东京大学,斯坦福大学,不列颠哥伦比亚大学和明尼苏达大学的Schwarz及其同事利用尖端技术对VC2010的基因组进行测序并创建新标准。

作为研究的一部分,研究人员将VC2010与原始N2基因组进行了比较。他们期待近乎完美的比赛,但出人意料。施瓦茨说:“除了我们预计会看到的1亿个核苷酸外,我们还发现了额外的2百万个核苷酸,这是基因组的2%,”这可能是由于旧技术的局限性所致。

Schwarz补充说,类似的问题可能发生在包括人类在内的其他生物的标准基因组中。“它告诉我们,拥有真正完整的动物DNA并不像我们想象的那么容易,”他说。

其他实验室已开始使用现代测序工具重新评估其他基因组,这对合成生物学有影响,科学家们从头开始创造生命 - 如细菌。“具有非常好的DNA序列是一个重要的基线,”施瓦茨说。

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