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解密最大基因组测序计划 | 华大与合作伙伴共同完成人鱼基因组计划(PGP)草图

2019-11-29

当人们提到“人鱼”时,可能脑海里会联想到蓝色大海的传说。而本文我们谈及的人鱼,是客观存在的,它是一种典型的穴居蝾螈(Proteus anguinus),又称为人鱼或洞螈。



为了对人鱼基因组中的遗传信息进行研究,深圳华大生命科学研究院、斯洛文尼亚卢布尔雅那大学和丹麦奥尔胡斯大学联合开展了人鱼基因组计划(The Proteus Genome Project,简称PGP),这也是有史以来最大的基因组测序计划之一。值得关注的是,这一计划近期已完成草图。


为何要对人鱼基因组进行研究?


洞螈是一种两栖类珍稀动物,科学界对其基因组序列充满着极大兴趣,因为它有助于人们发现洞螈的进化过程及其适应洞穴生活的环境因素。此外,了解该两栖动物的发育过程,特别是其身体受损部位的再生能力,有助于业界借助再生医学进行治疗,研究人类疾病的新疗法,深入了解衰老及探索延缓衰老的方法。



然而,洞螈基因组十分庞大,超过了人类基因组大小的15倍。这项测序任务对任何科学机构来说都十分艰巨。为了克服有史以来最大的基因组测序所带来的挑战,洞螈基因组测序项目采用了深圳华大智造科技有限公司(以下简称“华大智造”)研发的尖端DNA纳米球测序技术(DNBSEQTM),并利用华大智造丰富的测序和计算资源,对超过一万亿(1012)的核苷酸(核酸的基本组成单位)进行测序。这意味着平均每个核苷酸被读取160次,这些数据将组合成最终的基因组序列。


大自然的神秘物种


洞螈不仅是最大的穴居动物,也是所有两栖动物中寿命最长的,有记录显示其寿命超过100年,是其他蝾螈的四倍。此外,其衰老过程十分缓慢,执行人鱼基因组计划的科学家们希望找到洞螈寿命长的原因,并利用其研究成果提升人类健康和生活水平。


洞螈在食物丰富时会多食,也能承受长达数年的饥饿。尽管体重忽大忽小,但这种动物仍能保持健康长寿,这是一个谜。科学家们通过测序得到的基因组数据将有助于挖掘这些现象背后的生理机制。


此外,洞螈具有强大的再生能力,尤其是在四肢或身体其他部位受损甚至缺失时,对其进行研究有助于科学家理解成体细胞的多能性。这是现代医学的伟大目标之一,对人鱼基因组的探索可以解答这一难题。


在生物多样性方面,洞螈是巴尔干半岛迪纳里克喀斯特洞穴的特有物种,在斯洛文尼亚尤为丰富。它是该国的标志之一,代表着其丰富的自然遗产,包括地下动物群和原始水源为代表的生物多样性。作为全球地下生命最杰出和最著名的代表之一,它是保护地下环境的旗舰物种。洞螈现已濒临灭绝,由于污染和栖息地的破坏,某些种群数量急剧减少。人鱼基因组计划还将想方设法评估这些种群的进化状况,确定其数量并制定最佳的保护策略。


强强联合 推动科学发展和社会进步


中国和斯洛文尼亚都拥有较大且具有全球意义的岩溶景观地区,人鱼基因组计划旨在两国长期合作的基础上更科学地探索和保护喀斯特生态系统宝贵的自然资源。


华大集团代表中国承担了国际人类基因组计划1%的任务,如今已发展成为全球最大的基因组学机构之一,并在跨科学领域的基因研究中处于最前沿水平。斯洛文尼亚卢布尔雅那大学与华大在人鱼基因组计划上的合作结合了DNA测序、基因组学和洞穴生物学领域最专业的知识,旨在推动科学发展和社会进步。


了解更多信息:https://www.proteusgenome.com/

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