生物通报道  进入21世纪，随着生物技术的迅速发展，基因测序得到越来越广泛的应用，有专家曾经预言基因科学产业将成为21世纪zui大的产业之一。尤其是近年来随着基因组测序技术的进步，相关研究成果的发布更是呈现“井喷”之势。10月27日，一期Nature杂志纸版及网络版发表了基因组测序的三项重要研究成果：猪蛔虫基因组图谱、14世纪欧洲“黑死病”死者基因组重建以及哺乳动物基因组“暗物质”的解码。

在*篇文章中，由澳大利亚墨尔本大学和华大基因研究人员主导的一个小组完成了对猪蛔虫（Ascaris suum）的基因组测序。
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寄生虫病是一类在流行，并严重长期威胁着人类健康、福祉和食品生产的疾病。当前约有20亿人感染由各种类型的线虫包括蛔虫、钩虫和鞭虫引起的寄生虫病，并且主要集中在亚非拉美的一些发展中国家及贫穷国家。人类每年因感染寄生中所导致的死亡人数多达13.5万人，给带来了沉重的负担。蛔虫病是目前zui常见的一种寄生虫病，约有1.2亿成人和小孩感染导致营养不良、身体及智力发育迟缓，严重者甚至导致死亡。此外，蛔虫寄生在猪体内也可导致仔猪生长减慢、发育停滞甚至死亡，是造成养猪业损失zui大的寄生虫病之一。因而目前科学家们也将蛔虫作为理想模型进行寄生虫病研究。
在这篇文章中，研究人员完成了对猪蛔虫基因组的测序、组装和注释，获得了大小为273Mb的基因组图谱。研究分析发现与其他的线虫基因组比较，蛔虫基因组显示低重复序列（4.4%），并预期包含了大约18,500个蛋白编码基因。此外，研究人员还鉴别出了一批与寄生虫穿越和降解组织有关的基因，此外还有一些与调控或逃逸宿主免疫反应的基因。

这一研究组完成基因组测序的Ascaris suum寄生虫，虽然只是主要感染猪，但是这种寄生虫与另外一种人类寄生虫：Ascaris lumbricoides（人蛔虫）亲源关系十分近。因此这一基因组图谱为寄生虫领域的研究人员提供了新的全面的研究资源，并为开发出防治蛔虫及其他寄生虫病新的干预措施（包括药物、疫苗和诊断测试）提供了重要的数据支持。
在第二篇文章中，来自加拿大麦克马斯特大学和德国图宾根大学研究人员领导的研究小组利用DNA回复和测序技术重建了14世纪造成蔓延欧洲各地“黑死病”（淋巴腺鼠疫）疫情的“鼠疫耶尔森菌”的基因组。

欧洲中世纪所称的黑死病，一般认为就是现在的鼠疫。它由鼠疫杆菌引起，曾在中世纪的欧洲大规模流行，使得西欧人口几近减半，引起巨大恐慌。 黑死病的一次主要暴发期是在1347年到1351年间，当时的伦敦为了处理病死者的尸体，曾专门建立了几块墓地。
这一研究团队从位于伦敦East Smithfield的*造币厂所在地的一个大墓地挖掘出的四个人的残骸中分离出了这一病原体的DNA片段。研究人员利用提取出的全部DNA重建了这一中世纪黑死病致病菌的基因组。分析显示现在所有的鼠疫杆菌从基因上看都源于这一黑死病致病菌，该病菌可算得上是“瘟疫之祖”。

这是科学家们成功绘制出一种远古病原体的重组基因组图谱，并据此追踪鼠疫杆菌的进化历程。同时标志科学家们已具备了对任何一类远古致病菌基因组进行重构的能力，对推动流行病学研究具有非常重要的意义。
在第三篇文章中，由美国哈佛-麻省理工的博德研究所的科学家领导的一个小组通过比较分析29种哺乳动物的基因组序列，发现了人类基因组中存在大量的“暗物质”，这些基因组分析图谱为科学家们解析与成千上万人类疾病相关的遗传学改变提供了重要的研究数据。

科学家们曾在早期对人类和小鼠基因组的比较研究中间接地推断出了这些基因调控序列的存在，但长期以来只找到其中的一小部分。就像构成宇宙的主要物质——暗物质和暗能量一样，科学家们无法看到，也无法探测到它们。
在过去的5年里，来自博德研究所、华盛顿大学基因组中心和贝勒医学院人类基因组测序中心的研究人员对包括兔子、蝙蝠、大象在内的29种有胎盘哺乳动物进行了全基因组测序。在这篇文章中，他们比较分析了这29种哺乳动物的全部基因组序列，找出了这些物种基因组中基本保持不变的区域。

除了少数几个物种中的个别调控区域，新图谱揭示了存在于这些哺乳动物基因组非编码区的大约300万个新元件，这些元件的中断似乎与人类的疾病有着密切的相关性。研究人员表示那些有可能导致疾病的突变在数百万年的进化中被保存下来，但通常在人类罹患某种特定疾病时则会发生中断。揭示出这些致病突变以及它们的潜在功能，将有助于科学家们揭示潜在的疾病机制，发现有潜力的药物靶标。
在对这些新元件进行进化标记和实验数据比较分析后，科学家从中鉴别出了大约4000种新外显子，1万个调控蛋白质生成的高度保守元件，超过1000个在基因调控中发挥不同作用的RNA二级结构新家族以及270万个预测的转录因子靶标。
与人类常见疾病相关的大部分遗传变异通常都发生在基因组的非蛋白质编码区域。然而对于研究者而言，在这些区域准确地找到致病突变却存在极大的困难。新图谱将帮助科学家更轻松地破译人类基因组中疾病相关的遗传变异。

来源：生物通