位于美國(guó)馬里蘭州貝塞斯達(dá)市的國(guó)家人類基因組研究所(NHGRI)正在為生活在地球上的靈長(zhǎng)類動(dòng)物繪制新的家譜,。首先,,該研究所在人類基因組的測(cè)序工作中扮演了一個(gè)重要角色。隨后,,黑猩猩的脫氧核糖核酸(DNA)也在這里享受了明星般的待遇,。而將這兩種基因組進(jìn)行對(duì)比,無疑為更好地了解人類DNA提供了難以置信的幫助,。在此基礎(chǔ)上,,NHGRI又將目光瞄準(zhǔn)了恒河猴、狨猴,、猩猩和大猩猩,。如今,長(zhǎng)臂猿也加入了這個(gè)行列,。
7月19日,,NHGRI將北方白頰長(zhǎng)臂猿(Nomascus leucogenys)以及另外15種動(dòng)物列入其基因組測(cè)序工作的初始名單。一旦掌握了長(zhǎng)臂猿的基因組,,進(jìn)化生物學(xué)家將擁有靈長(zhǎng)類家族世系圖上每個(gè)主要分支的序列結(jié)構(gòu),。這項(xiàng)工作將幫助研究人員搞清靈長(zhǎng)類動(dòng)物的進(jìn)化歷程以及基因在疾病中扮演的角色。
自從第一種復(fù)雜生物體——線蟲——于1998年被成功測(cè)序的那一刻起,,研究人員就一直試圖搞清ATGC(腺嘌呤,、胸腺嘧啶、鳥嘌呤和胞嘧啶)這4個(gè)“字母”的真正含義,。為什么要測(cè)定其他生物的基因組呢,?這是因?yàn)楸容^相關(guān)生物體的DNA是確定DNA的調(diào)節(jié)區(qū)域以及其他重要基因組成分的關(guān)鍵。為了進(jìn)一步研究基因組的工作機(jī)制,,NHGRI會(huì)定期征詢研究人員的意見,,請(qǐng)他們推薦基因組測(cè)序的下一個(gè)候選目標(biāo)。
NHGRI主任Francis Collins指出,,長(zhǎng)臂猿之所以最終勝出,,是由于它是人類的“表親”,并且將最終幫助生物醫(yī)學(xué)研究人員找出疾病的遺傳基礎(chǔ),。該研究所希望能夠在3年內(nèi)完成長(zhǎng)臂猿的基因組測(cè)序工作,。NHGRI同時(shí)還將加強(qiáng)大象,、貓、蝙蝠,、兔,、犰狳、豚鼠和樹鼯的基因組測(cè)序工作——NHGRI之前曾決定只對(duì)這些哺乳動(dòng)物的少量基因進(jìn)行測(cè)序,。
在對(duì)位于進(jìn)化樹頂端的動(dòng)物進(jìn)行測(cè)序的同時(shí),,NHGRI也將目光瞄準(zhǔn)了這棵大樹的根基。該研究所宣布,,其測(cè)序中心將對(duì)10種原生生物進(jìn)行基因組測(cè)序,,其中的一些原生生物與群體和單細(xì)胞物種有著密切關(guān)系。在這項(xiàng)研究中,,科學(xué)家們希望能夠找出與多細(xì)胞生物進(jìn)化相關(guān)的基因,。如今,新的測(cè)序途徑包括5種普通真菌病原體和50個(gè)酵母菌株,。
如果每項(xiàng)新的基因組測(cè)序工作都能夠順利完成,,那么將幫助研究人員更好了解人類基因組。華盛頓州西雅圖市華盛頓國(guó)家靈長(zhǎng)類研究中心主任David Anderson表示:“這里有很多基因組,,而我們只掌握其中的一點(diǎn)點(diǎn)信息,。”Anderson說:“你將希望得到盡可能多的可供比較的基因組序列。”
美國(guó)人類基因組研究院(NHGRI,,隸屬美國(guó)健康研究院)近日宣布了幾個(gè)新的測(cè)序靶標(biāo),,其中包括北部白頰長(zhǎng)臂猿(Northern white-cheeked gibbon),并將實(shí)現(xiàn)對(duì)靈長(zhǎng)類進(jìn)化樹的每個(gè)重要分支位點(diǎn)上的至少一種非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物基因組完成了測(cè)序,,而且還將為研究與人類健康和疾病有關(guān)的遺傳因子提供一種新的重要資源。比較人類和其他靈長(zhǎng)類動(dòng)物的基因組是幫助研究人員了解健康的和患病人體基因如何工作的一個(gè)尤為強(qiáng)大的工具,。
NHGRI的大規(guī)模測(cè)序研究網(wǎng)絡(luò)(Large-Scale Sequencing Research Network)和它們的國(guó)際合作伙伴到目前為止已經(jīng)完成了幾種非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物的高密度覆蓋基因組測(cè)序工作,,這些動(dòng)物包括黑猩猩(Pan troglodytes)、獼猴(Macaca mulatta),、猩猩(Pongo pygmaeus),、小毛猴(Callithrix jacchus)和大猩猩(Gorilla gorilla)。
當(dāng)與人類基因組序列和氣靈長(zhǎng)類基因組進(jìn)行比較時(shí),,長(zhǎng)臂猿基因組序列將為研究人員提供重要的信息,,有助于揭示出隱藏人類健康和疾病背后的分子機(jī)制。
長(zhǎng)臂猿基因組的獨(dú)特之處在于,,它攜帶了大量的染色體重組信息,。這種染色體重組能為細(xì)胞帶來大的浩劫,并能導(dǎo)致人類的先天缺陷或癌癥,。長(zhǎng)臂猿基因組還有助于研究人員更好地了解一種叫做片段復(fù)制(segmental duplication)的重組現(xiàn)象,,即在人類基因組中至少有兩個(gè)位置上存在大的,、幾乎等同的DNA拷貝。已經(jīng)知道,,疾病的數(shù)量與片段復(fù)制區(qū)域的突變有關(guān),,這些疾病包括一種形式的智障和另外一種神經(jīng)疾病以及先天缺陷。
通過對(duì)重要靈長(zhǎng)類基因組的測(cè)序,,研究人員將能夠更精確地研究靈長(zhǎng)類和人類之間的差異,。