比較動物基因組的研究通常集中在 DNA 序列本身。加州大學(xué)戴維斯分校的研究人員進(jìn)行的一項新研究顯示了染色體的三維支架如何與幾種食肉動物相關(guān)，提供了一種“比較支架分型”的新方法，可用于識別跨物種和地點的相關(guān)基因他們在上下文中。這項工作于 2 月 21 日這一周發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上，還展示了大型基因組集合的力量，例如脊椎動物基因組計劃和地球生物基因組計劃。
加州大學(xué)戴維斯分?；蚪M中心和進(jìn)化與生態(tài)系的研究人員 Marco Corbo、Joanna Damas 和 Harris Lewin 教授，以及楊百翰大學(xué)和史密森學(xué)會的 Madeline Bursell，使用了一種稱為 Hi-C 或染色質(zhì)構(gòu)象捕獲測序的技術(shù)來鑒定三個科的 11 種食肉動物的染色體區(qū)域的三維形狀。它們是：云豹、豹、虎、獵豹和美洲獅;澳洲野狗、非洲野狗和赤狐;黑熊、北極熊和灰熊。該研究利用了隸屬于地球生物基因組計劃的脊椎動物基因組計劃的數(shù)據(jù)。
染色體由染色質(zhì)組成，染色質(zhì)包括蛋白質(zhì)和 DNA。染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)是在多個層次上組織的：DNA 本身可以形成環(huán);這些可以組織成拓?fù)湎嚓P(guān)域;這些域形成隔間;最后，隔室在染色體內(nèi)形成區(qū)域。
保守的染色體結(jié)構(gòu)
這種 Hi-C 分析著眼于染色體區(qū)室水平的排列。它顯示了在細(xì)胞核的三維空間中哪些基因在物理上彼此接近。物理上的接近會影響基因的開啟或關(guān)閉方式，即使它們在 DNA 序列方面相對較遠(yuǎn)。
研究小組發(fā)現(xiàn)，對于直系同源或血統(tǒng)相關(guān)的基因，盡管經(jīng)過 5000 萬年的進(jìn)化和染色體重排，3-D 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)在三個食肉動物家族內(nèi)部和三個家族之間都高度保守。這表明這些基因正在編碼重要的基因組功能。
作者將這種比較染色體中三維結(jié)構(gòu)的方法稱為“比較支架分型”。這種方法可以更容易地識別動植物群中的相關(guān)基因，并將它們置于正確的環(huán)境中。
地球生物基因組計劃于 2018 年 11 月啟動，其目標(biāo)是提供所有 180 萬種已命名的植物、動物和真菌以及單細(xì)胞真核生物的完整 DNA 序列目錄。脊椎動物基因組計劃的目標(biāo)是生成所有 66,000 種現(xiàn)存脊椎動物物種的近乎無錯誤的參考基因組組合，這將使研究基因如何促進(jìn)這些物種的進(jìn)化和生存成為可能。
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