《科学》宣布成像中心、生命中心李瑞强与哈佛
来源:画面网 发表于2019-07-18 13:56:58 编辑:吴樾
摘要: 2019年12月21日,《科学》宣布了生命科学学院研讨员、成像中心和生命中心的李瑞强研讨组与哈佛大学谢晓亮研讨组协作论文Probing Meiotic Recombination and Ane

2019年12月21日,《科学》宣布了生命科学学院研讨员、成像中心和生命中心的李瑞强研讨组与哈佛大学谢晓亮研讨组协作论文“Probing Meiotic Recombination and Aneuploidy of Single Sperm Cells by Whole Genome Sequencing”。这项作业初次完成了高掩盖度的单个精子的全基因组测序,构建了迄今为止重组定位精度最高的个人遗传图谱,而且处理了一个困绕学术界多年的问题,即基因区邻近重组率的下降是因为分子机制而非自然选择形成的。这项作业由一年级博士生樊伟(生命中心)和杨明玉与哈佛大学的博士生陆思嘉和博士后宗程航共同完成。

减数分裂期间同源染色体之间发作的片段穿插重组(crossover),关于完成遗传物质的别离是至关重要的,也是发生生物基因组多态性的重要机制。重组率在整个基因组中并非均匀散布,而是会集在一些散布的狭小区域内(hotspot),而且不同物种之间以及相同物种的不同个别之间都或许存在显着的不同。以往关于人类染色体重组的的研讨,受限于试验技能的约束,分辨率一向都比较低;别的,因为一个家庭内的孩子数目有限,以往的研讨都是在集体水平上展开的,而无法展开个人水平的遗传重组规则研讨。单细胞DNA扩增技能和高通量测序技能的创造,使得测序单个精子的基因组成为或许。使用精子基因组测序技能来研讨人类的染色体重组规则,具有以往技能无法比拟的优势。首要,精子是天然重组发生的单倍体,选材便利,而且从一个人可取的精子数量几乎是无限的,能够很容易地研讨个人水平的重组散布规则;其次,全基因组测序技能供给了最高的分子符号(marker)密度,能够得到最为准确的crossover定位成果,测序技能自身具有高通量、自动化等特色,跟着测序本钱的敏捷下降,这一优势以后会愈加杰出。

 

《科学》宣布成像中心、生命中心李瑞强与哈佛大学协作论文

该项作业应用了谢晓亮研讨组新近创造的MALBAC扩增技能对一个亚洲男性的99个精子进行了单细胞全基因组DNA扩增,而且使用HiSeq高通量测序技能对每个精子别离进行了一倍深度的测序。数据剖析发现,均匀每个精子中的crossover个数约为26.6个,与之前的报导根本符合。该项作业crossover的定位精度远远超过了几个月前Stanford一小组的报导。他们发现个人的重组率的散布在百万碱基(Mega bases)标准范围内与集体的重组率散布根本上是共同的,而且在个人水平上基因区邻近的重组率也有下降的趋势,然后证明了这一现象是由分子机制决议的,而非自然选择的成果。除了重组的研讨,在精子测序的成果中,他们还发现了5%的精子基因组对错整倍体的,而非整倍体(如21号染色体三体)将形成严峻的先天性出世缺点。

 

《科学》宣布成像中心、生命中心李瑞强与哈佛大学协作论文

 

《科学》宣布成像中心、生命中心李瑞强与哈佛大学协作论文

单精子基因组测序十分明晰地提醒了crossover的散布以及个人水平上重组率的散布规则,跟着未来测序本钱的进一步下降,能够测序一个人更多的精子,然后取得精度更高的个别特异性的重组率散布图谱,也能够经过比较很多人的精子来研讨重组率散布在不同个别之间的差异。

 

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修改:拉丁

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