2月26日食肉动物染色体显示出相似的 3D 结构

比较动物基因组的研究通常集中在 DNA 序列本身。加州大学戴维斯分校的研究人员进行的一项新研究显示了染色体的三维支架如何与几种食肉动物相关，提供了一种“比较支架分型”的新方法，可用于识别跨物种和地点的相关基因他们在上下文中。这项工作于 2 月 21 日这一周发表在《美国国家科学院院刊》上，还展示了大型基因组集合的力量，例如脊椎动物基因组计划和地球生物基因组计划。

加州大学戴维斯分校基因组中心和进化与生态系的研究人员 Marco Corbo、Joanna Damas 和 Harris Lewin 教授，以及杨百翰大学和史密森学会的 Madeline Bursell，使用了一种称为 Hi-C 或染色质构象捕获测序的技术来鉴定三个科的 11 种食肉动物的染色体区域的三维形状。它们是：云豹、豹、虎、猎豹和美洲狮;澳洲野狗、非洲野狗和赤狐;黑熊、北极熊和灰熊。该研究利用了隶属于地球生物基因组计划的脊椎动物基因组计划的数据。

染色体由染色质组成，染色质包括蛋白质和 DNA。染色质的结构是在多个层次上组织的：DNA 本身可以形成环;这些可以组织成拓扑相关域;这些域形成隔间;最后，隔室在染色体内形成区域。

保守的染色体结构

这种 Hi-C 分析着眼于染色体区室水平的排列。它显示了在细胞核的三维空间中哪些基因在物理上彼此接近。物理上的接近会影响基因的开启或关闭方式，即使它们在 DNA 序列方面相对较远。

研究小组发现，对于直系同源或血统相关的基因，尽管经过 5000 万年的进化和染色体重排，3-D 染色质结构在三个食肉动物家族内部和三个家族之间都高度保守。这表明这些基因正在编码重要的基因组功能。

作者将这种比较染色体中三维结构的方法称为“比较支架分型”。这种方法可以更容易地识别动植物群中的相关基因，并将它们置于正确的环境中。

地球生物基因组计划于 2018 年 11 月启动，其目标是提供所有 180 万种已命名的植物、动物和真菌以及单细胞真核生物的完整 DNA 序列目录。脊椎动物基因组计划的目标是生成所有 66,000 种现存脊椎动物物种的近乎无错误的参考基因组组合，这将使研究基因如何促进这些物种的进化和生存成为可能。

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