《科學》報道，人類首次！西湖大學科學家解析了小鼠基因組DNA全貌

它是十二生肖之首，也是日常生活中人們常說的“四害”。但在生命科學領域，小鼠，絕對是值得尊重的生靈。作為生命科學研究中最常見的實驗動物和模式生物，因為小鼠的貢獻，誕生了許許多多可以用于臨床的新藥和新療法。

值得欣喜的是，人類對小鼠的研究又近了一步！在西湖大學科學家助力下，人類歷史上第一次看清了小鼠基因組DNA全貌。

北京時間2024年12月6日凌晨，《科學》（Science）雜志在線發(fā)表了西湖大學生命科學學院、西湖實驗室俞曉春團隊最新成果“完整的端粒到端粒小鼠參考基因組序列（The complete telomere-to-telomere sequence of a mouse genome）”，報道了該團隊在解析小鼠參考基因組方面取得的重要突破。

俞曉春團隊綜合了眾多三代基因測序技術，開發(fā)了一把能夠充分挖掘小鼠基因的“金鏟子”。他們以最常用的小鼠C57BL/6的單倍體胚胎干細胞（mhaESC）為樣本，進行了基因測序和組裝，獲得了長度為2.77 Gbp（表示十億個堿基對）的完整的高質量小鼠參考基因組序列。

要知道，此前關于小鼠的基因“檔案”，一直存在著約7~8%未被解析的區(qū)域。此次西湖大學團隊獲取的基因組序列，就包含215.23 Mbp（表示一百萬個堿基對）先前未被鑒定的序列，填補了約7.7%的基因組空白。

據(jù)了解，西湖大學生命科學學院科研副院長、西湖實驗室科研副主任俞曉春教授長期致力于DNA損傷修復機制和癌癥發(fā)生發(fā)展的研究；簡單來說，就是DNA受損引發(fā)的癌癥的診斷、檢測與治療。而因為許多生物實驗不宜在人體內(nèi)進行，小鼠的基因組DNA信息也就直接關系到人類健康的探索。

mhaESC基因組與先前參考基因組的共線性比對結果 西湖大學供圖

2022年3月31日，《科學》發(fā)表文章報道了名為“端粒到端粒聯(lián)盟”的國際科學團隊，完成了第一個完整的、無間隙的人類基因組序列，填補了2003年“人類基因組計劃”遺留下的8%尚未讀取的基因區(qū)域。雖然遠在大洋彼岸的中國杭州，但西湖大學團隊深受鼓舞，因為他們?nèi)粘！按蚪坏馈钡男∈笊砩希嬖谙嗨频钠款i。

如果彌補上小鼠這尚缺的7%-8%序列，或許就能發(fā)現(xiàn)一些至今無法解釋的遺傳性疾病的謎底。于是，通過一年多時間，俞曉春實驗室通過綜合“長讀長”第三代測序技術，成功完成了小鼠基因組的端粒到端粒組裝，填補了現(xiàn)有參考基因組中的空白區(qū)域，揭示了新的基因和結構變異，“拼完”了小鼠基因組圖譜的“拼圖”。

這些發(fā)現(xiàn)不僅提高了對小鼠基因組結構和功能的理解，也為基因組學研究提供了重要的技術參考和數(shù)據(jù)資源。

但小鼠基因組真容本身，并不是俞曉春實驗室的最終目標，團隊希望利用這把“基因組之鏟”探索出遺傳性癌癥、發(fā)育性疾病未解的致病機理，產(chǎn)出更多助力人類攻克頑疾的成果。