昆明動物所在果蠅基因組進化合作研究中取得新進展

銀額果蠅基因組進化研究

　　性染色體和B染色體（相對于正常染色體而言不遵循孟德爾遺傳分裂規律的染色體）的演化一直是經典遺傳學長期未曾研究透徹的重要問題。有意思的是，在一種叫做銀額果蠅（Drosophila albomicans）的果蠅物種（如圖），新近演化出了非常年輕的性染色體和B染色體，使其成為研究兩者的絕佳材料。

　　該果蠅僅有3對染色體，其古老的性染色體和一對常染色體發生融合，使得該對常染色體和性別連鎖，相互之間無法重組，成為擁有和古老性染色體同樣遺傳模式的“新性染色體”(neo-sex chromosome)。另外，90年代初期王文研究員等人對該果蠅的B染色體研究發現，特定數目的B染色體將對銀額果蠅的后代產生顯著影響，直接質疑了一直以來B染色體完全只是“自私遺傳因子”，沒有任何功能的傳統觀點。而這兩種系統的起源時間僅僅是12萬年。

　　最近，中國科學院昆明動物研究所已畢業博士研究生周琦和趙莉在王文研究員指導下，通過和深圳華大基因研究院和美國加州伯克利大學的合作，對該果蠅進行了全基因組測定。他們運用新一代Illumina測序技術，快速完成了該果蠅基因組的從頭組裝，使它成為世界上第一個完全應用新技術測序組裝的果蠅基因組。

　　對基因組的細致研究發現，盡管新性染色體的起源時間及其晚近，但僅在12萬年內，該染色體對相互之間已經積累了大量序列差異。其中和Y染色體融合的新Y染色體(neo-Y chromosome)由于不能重組，已經開始像所有的古老性染色體一樣開始逐漸退化：大約有80個基因左右已經完全失去功能，有三分之一的基因表達開始紊亂（另見該物種的另一篇研究論文），積累了額外的基因重排。而它的B染色體的組裝序列，同時比對到了古老的性染色體和neo-sex染色體上，提示B染色體的起源有可能是在兩正常染色體發生融合的過程中丟失的染色體片段產生的。研究人員同時還在B染色體的序列上發現了一個有轉錄證據的基因片段，提示B染色體上有可能有功能序列。

　　該研究工作在國際基因組學刊物BMC Genomics上發表以后，很快受到同行關注，成為“highly access”和“editor"s pick”文章。

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