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首次破译!中科院团队构建中华蟾蜍基因组图谱 发现了其成功演化的秘密

Evelyn Zhang

中华蟾蜍(Bufo gargarizans),俗称“癞蛤蟆”, 虽然外貌丑陋但却浑身都是“科研药用宝藏”。

据最新报道,中国科学院成都生物研究所吕彬、江建平和傅金钟联合华中师大吴华、河南师大陈晓红、信阳师大宋晓威和西华师大廖文波等高校的科研人员,共同发起了中华蟾蜍基因组测序项目,并成功破译了中华蟾蜍基因组,获得了首个组装到染色体水平的蟾蜍基因组参考图谱。

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据悉,研究过程中,团队利用了4种最新的测序组装技术来构建参考基因组,包括PacBio长读长测序(103X)、BioNano光学图谱(137X)、10x genomeics(130X)和Hi-C染色体构象捕获技术(176X),总计产生了近3 Tb的测序数据量。

最终,基因组组装大小约4.55 Gb,仅由747条scaffolds构成(6,822条for热带爪蟾Xenopus tropicalis),Scaffold N50达539.8 Mb,gap占比仅为1.79% ,96%的序列可定位到11条染色体上。

研究人员还分析了中华蟾蜍基因组中基因家族的扩张状况,发现有122个基因家族发生了显著扩张,化学感受基因家族显著富集——包括嗅觉和苦味受体基因。相比而言,中华蟾蜍的中性替换速率不高,处于中间水平,但其祖先经历了快速的进化过程。

而对于蟾蜍利用毒素进行防御,同时能够避免自身中毒的背后机制,科学家们也获得了有意思的发现:细胞色素P450基因家族中起代谢解毒作用的CYP2C亚家族在“真蟾蜍”中发生了显著扩张,中华蟾蜍中产生了39个基因。


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