454 生命科学公司联合马普研究院完成尼安德特人基因组序列草图
浏览次数:3587 发布日期:2009-2-12
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完成尼安德特人(穴居人)30 多亿个DNA 碱基序列的测序代表着两年半前启动的一项宏伟计划的测序阶段已告结束。倭黑猩猩(Bonobo)基因组草图的公布打开了一道了解人类和类人猿进化历史的大门。
在2 月12 日德国莱比锡举行的新闻发布会,以及同时在美国芝加哥召开的美国科学促进会AAAS 年会上,来自马普研究院(Max Planck Institute)进化人类学研究所和罗氏旗下454 生命科学公司的研究人员宣布完成尼安德特人(穴居人)基因组1 倍序列草图。这一宣告代表着2006 年7 月启动的一项宏伟测序计划的结束,也凸现了取得这项分子人类学突破所需的巨大技术进步。研究小组同时也宣布完成了倭黑猩猩(Bonobo,一种与普通黑猩猩亲缘关系近而与人类亲缘关系远的濒危的类人猿)基因组18 倍测序草图。对尼安德特人和倭黑猩猩(Bonobo)基因组序列的详细分析将极大的增进对人类进化历史的了解。
尼安德特人项目由研究院进化人类学系主任Svante Pääbo 博士和454 生命科学公司技术总监Michael Egholm 领导,起源于2006 年的一篇《Nature》公布的研究结果,这项研究结果详细介绍了454 测序技术在晚期更新世动物比如洞熊、猛犸象以及尼安德特人的大量核DNA 测序方面的能力。尼安德特人计划的目的是识别人类从尼安德特人分离出来后发生快速进化的基因组区域,也就是能将我们定义为人类的遗传变化。这项分析将研究尼安德特人与人类,黑猩猩的基因组比较,以及今天人类基因组变异。
为了能获得这种已灭绝人类形式的第一手资料,研究小组共同克服了许多严峻的技术难题,比如高度降解和污染的DNA,以及有限的珍贵化石来源等。在项目进行过程中也实现了许多关键的里程碑,比如2008 年发表在《Cell》杂志上的完整线粒体基因组序列。以黑猩猩和人类线粒体DNA 序列作为参考点,尼安德特人线粒体DNA 中核苷酸差异数目,确定了尼安德特人和人类线粒体DNA 是在660000 年(+/- 140000 年)前发生进化分离。
最终确定的草图序列包括尼安德特人30 多亿个DNA 碱基对,大约占基因组的三分之二。这一项目最后阶段采用Solexa 技术微小片段阅读(micro-reads)完成了1 倍覆盖。为了便于分析尼安德特人基因组,Pääbo 博士组织了一个全球研究人员联盟,今年晚些时间将公布分析结果。
当谈论到马普研究院与454 生命科学公司之间合作的时候,Pääbo 博士表示,“与454 团队的合作是一次出色的工作经历,因为通过此次合作,我了解到确实可以与企业合作进行单纯的科学研究”,“454 测序技术革新了这整个领域,我们利用其特点进行Bonobo 基因组测序”。与普通黑猩猩一样,Bonobo 与人类亲缘关系最近,并且与人类基因组一样,其基因组也很复杂。事实上Bonobo 与黑猩猩之间的关系和尼安德特人与人类之间的关系相似。
Michael Egholm 表示,“我们十分自豪能与马普研究院一起,先人一步地在了解人类进化历史的领域里取得了这一开创性成果”,“454 测序将继续改变分子人类进化学领域的面貌,不仅可实现进行尼安德特人基因组测序,还将对现存人类‘亲戚’,比如Bonobo 的复杂基因组进行测序。”
454 生命科学是罗氏应用科学旗下卓越的中心之一,开发并商业化了创新的454 测序系统,用于超高通量的DNA 测序。具体的应用包括基因组的从头测序和重测序、宏基因组学、RNA 分析和DNA 目标区域的定向测序。454 测序系统的特点是样品制备简单且无偏向性,读长包括配对末端读长超长且准确度高。454 测序系统的技术已经催生了各个研究领域的几百项经同行评议的研究,例如癌症和传染病研究、药物筛选、海洋
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