果蠅基因體定序工作迎來突破性進展
研究人員在果蠅科(Drosophilidae)的基因組定序方面取得了重大進展,對179個物種進行了測序,包括野生、博物館保存和實驗室飼養的果蠅。他們採用混合定序方法,獲得了高品質、低成本的基因組。
研究人員採用混合方法對野生蒼蠅個體和博物館標本的DNA進行定序。新的研究大大推進了果蠅基因組學的發展,對179 個物種進行了測序,並改進了360 個物種的系統發育樹,表明只需少量預算即可實現全面的基因組測序。
史丹佛大學的Bernard Kim 及其同事今天(7 月18 日)在開放取用期刊《PLOS Biology》上報告說,大量新的基因組序列數據填補了果蠅生命樹的主要空白。
果蠅是生物研究中的經典模式生物,也是最早進行全基因體定序的物種之一。果蠅家族有4400 多個物種,其多樣性可以讓人們深入了解演化模式和過程。然而,這些物種中只有一小部分進行了基因組定序,已發表的大多數果蠅基因組序列都來自非常有限的物種和代表性的近交實驗室品系。
2023 年在英國收集到的15 種不同蒼蠅的混合物。圖片來源:Darren J. Obbard (CC-BY 4.0 )
為了解決這個問題,研究人員對果蠅科179 種蒼蠅的基因組進行了定序,包括野生捕獲的蒼蠅、保存的博物館標本和實驗室飼養的品系。他們採用混合定序方法,結合最新的短線程和長線程測序技術,從有限的材料中獲得了低成本、高品質的基因組序列。他們利用新的基因組序列和先前發表的數據,為果蠅科的360個物種建立了系統發生樹,從而加深了我們對這些物種演化關係的了解。他們也對近300 個果蠅基因組進行了比對,作為未來比較基因組學研究(如全基因組比對)的開源工具。
合著者詹姆斯-海姆克(James Hemker)在美國加州紅杉州和國家公園進行掃網取樣。圖片來源:Bernard Y. Kim (CC-BY 4.0 )
雖然針對哺乳動物等大型生物的大規模測序工作正在順利進行,但這項研究表明,針對單個蒼蠅等小型生物的基因組測序–甚至是那些在博物館中保存了長達二十年的蒼蠅–現在已經成為可能。
作者補充說:”現在完全可以考慮組裝成百上千個物種的基因組,甚至只需一個實驗室的研究預算。這種大規模的支系級採樣將為我們研究果蠅等不同群體的基因組序列提供前所未有的分辨率,這必將提高我們對進化過程的理解”。
編譯自/ ScitechDaily