研究人員對(duì)小鼠的Y染色體進(jìn)行了一次詳盡的測(cè)序，揭露了這種數(shù)量驚人且生物學(xué)復(fù)雜的動(dòng)物，同時(shí)提供了一些有關(guān)哺乳動(dòng)物性染色體間激烈的霸主之爭(zhēng)的*的見解。這一研究成果在線發(fā)表在10月30日的《細(xì)胞》（Cell）雜志上。
專家談及小鼠Y染色體時(shí)說：“這是迄今為止測(cè)序過的技術(shù)難度zui大、結(jié)構(gòu)極為壯觀的東西。”
研究人員對(duì)這種測(cè)序挑戰(zhàn)并不感到陌生。專家將人類的Y染色體描述為是一個(gè)遺傳的“萬鏡堂”，Y染色體上滿布著幾個(gè)大回文序列區(qū)域——這些遺傳序列區(qū)域向前和向后讀取都*相同（延伸閱讀：Nature封面：兩篇文章解讀至關(guān)重要的Y染色體 ）。這樣的區(qū)域使得傳統(tǒng)測(cè)序方法無法檢測(cè)到隱藏在這些“鏡子”中的一些極其微小的差異。為此，專家和同事們開發(fā)出了一種叫做單體型迭代作圖與測(cè)序（single-haplotype iterative mapping and sequencing，SHIMS）的方法，建立了人類Y染色體的明確參考DNA序列。
為了解析小鼠Y染色體，Page和來自基因組研究所的長(zhǎng)期合作者一起再次借助SHIMS，通過一段從開始到結(jié)束長(zhǎng)約12年的艱辛歷程對(duì)它們進(jìn)行了檢測(cè)。發(fā)表在Cell雜志上的這篇論文促成了對(duì)小鼠Y染色體和包括人類、恒河猴及黑猩猩在內(nèi)的靈長(zhǎng)類動(dòng)物Y染色體在結(jié)構(gòu)、基因內(nèi)容和進(jìn)化方面一些有趣的對(duì)比。
專家將小鼠Y染色體龐大的尺寸稱為是“驚人的基因擴(kuò)增”的產(chǎn)物，這是它與靈長(zhǎng)類Y染色體的不同之處。事實(shí)上，小鼠Y染色體長(zhǎng)臂上由長(zhǎng)度為50萬個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成的一個(gè)區(qū)段就擴(kuò)增了近200次。Page和同事們發(fā)現(xiàn)在這些小鼠Y染色體擴(kuò)增子（amplicon）內(nèi)有另外兩個(gè)驚人的區(qū)域：一對(duì)7兆堿基（megabase，MB）的正向重復(fù)序列，以及一對(duì)長(zhǎng)4.5 Mb的串聯(lián)重復(fù)序列。而以往zui長(zhǎng)的測(cè)序重復(fù)序列記錄保持者是人類Y染色體上的回文區(qū)域，只有1.45 Mb長(zhǎng)。
小鼠Y染色體上的基因可以分為兩類：一類為祖先基因，可溯源至大約2億到3億年前，當(dāng)時(shí)現(xiàn)在的性染色體還仍是普通的常染色體；另一類是獲得基因，是Y染色體在一路變?yōu)楣δ苌咸鼗娜旧w過程中得到的基因。像有關(guān)研究人員實(shí)驗(yàn)室測(cè)序的人類和靈長(zhǎng)類Y染色體一樣，小鼠Y染色體多年以來失去了巨大數(shù)量的祖先基因。
會(huì)員1.png)