牛参考基因组中发现被忽视基因

科技日报柏林5月26日电 （记者李山）近日，瑞士苏黎世联邦理工学院的科学家将几种家养牛及密切相关的野生牛的基因组整合到一个全基因组中，发现超过7000万个碱基未包含在目前的家畜普通牛的参考基因组中。相关成果发表在近日的美国《国家科学院院刊》上。

在遗传研究中分析基因变异往往依赖于参考基因组。作为物种遗传构成的典型示例，参考基因组一般是根据多个供体的DNA测序组合而成。以前，生成这样的参考基因组非常复杂、昂贵且费时，只有极少数动植物有比较完整的参考基因组，很多物种的参考基因组与该物种的个体基因组相比可能会缺少数百万个碱基。

为了量化此类缺失碱基的程度及其功能相关性，苏黎世联邦理工学院动物基因组学教授休伯特·鲍什领导的研究小组将来自家养牛及密切相关的野生牛的6个基因组整合到一个全基因组中。通过与目前家畜普通牛的参考基因组相比较，发现了超过7000万个碱基未包含在参考基因组中。

研究人员从差异表达的非参考序列和迄今未使用的数千个多态性位点中发现了推定基因。其中许多基因与免疫功能有关：在与病原菌接触的动物中，这些基因比未与病原菌接触的动物具有更多或更少的活性。鲍什教授希望通过收集参考基因组，发现野生动物亲戚中存在，但驯养动物中不再存在的基因变体，这可以帮人们了解因驯化而丧失了哪些遗传特性。

新的牛全基因组将使研究人员能够更快、更准确地检测出不同牛品种之间的基因差异和DNA变体，如研究哪些基因变异使动物在热带环境中更具耐热性。下一步可能是有目的地将这些变种杂交到其他牛品种中，或者通过基因组编辑精确地引入它们。

该研究提供了一个广泛适用于许多物种的计算框架，使迄今被忽视的基因组变异源适合遗传研究。此外，该研究还应用了一项新的测序技术。鲍什教授说，这项新技术使组装基因组变得更加容易，可以快速、准确地从头创建参考基因组，而且降低了分析成本。