迄今最大哺乳动物基因组库来了

　　转自：中国科学报

　　编译 ｜ 徐锐

　　为什么哺乳动物中有的嗅觉特别灵敏？有的需要冬眠？还有的大脑更发达？由美国麻省理工学院、哈佛大学等机构牵头的大型国际研究项目——“Zoonomia计划”，收集比较了240种哺乳动物基因组。科学家通过研究分析这批迄今最大的哺乳动物基因序列，为了解哺乳动物进化打开了大门。相关研究近日以系列文章形式发表于《科学》。

　　加利福尼亚大学旧金山分校数据科学家、“Zoonomia计划”成员Katie Pollard指出，上述数据不仅突出了不同哺乳动物基因组中哪些区域是相似的，还找到了在数百万年尺度上，不同哺乳动物基因序列是何时出现分歧的。

　　瑞典乌普萨拉大学遗传学家、“Zoonomia计划”领导者之一Kerstin Lindblad Toh意识到，要想从统计学上了解哺乳动物是如何随时间推移而变化的，尤其是从单个基因碱基对水平上放大基因变化，至少要统计200多个基因组。

　　“Zoonomia计划”于2020年首次公开了这240种哺乳动物基因组。从那时起，研究人员一直在寻找它们的相似之处。他们假设，如果不同哺乳动物基因组的某些片段相似，并且在数千万年的时间里保持相似，那么这些片段一定具有重要作用。

　　一个研究团队估计，至少10.7%的人类基因组与上述240种哺乳动物基因组的片段相同。这些“保守”区域大多是调节基因（调节其他基因转录及其最终转化为蛋白质的方式和时间的基因），其中约有一半功能以前是未知的。

　　还有些研究团队着眼于基因组差异，试图找到致病基因。

　　目前，全基因组关联研究（GWAS）已经比较了数千个人类基因组，以确定与疾病相关的基因突变。但事实证明，找到与疾病相关，且会导致疾病的精确基因无异于大海捞针。

　　Lindblad Toh说，观察这些基因在所有哺乳动物中是如何随着时间推移而进化的，有助于将搜索范围缩小“一个数量级”。

　　此外，研究人员利用“Zoonomia计划”数据构建了一个不同哺乳动物物种何时与其祖先分化的系统发育树。该分析支持了这样一种假设，即大约在小行星撞地球的6500万年前，哺乳动物就已经开始分化，但毁灭性撞击后分化速度变快了很多。

　　Lindblad Toh表示，“Zoonomia计划”旨在选择广泛的物种进行采样，数据集中添加的哺乳动物越多，其功能就越强大。

　　马萨诸塞大学医学院遗传学家、“Zoonomia计划”领导者之一Elinor Karlsson指出，目前相关数据均可在项目网站上公开获取，他们希望更多人利用数据解决更多问题。

　　相关论文信息：

　　https://doi.org/10.1126/science.adi1599

　　《中国科学报》 (2023-05-04?第2版?国际)