本报讯(记者严涛)西安交通大学教授叶凯带领信息与生物医学交叉团队,开发了针对基因组超复杂区域的计算方案,成功绘制了大红罂粟、虞美人、鸦片罂粟和渥美罂粟等4种罂粟属物种的着丝粒序列图谱。相关研究成果近日发表于《细胞-基因组学》。
着丝粒作为染色体上的枢纽区域,在生物遗传信息的稳定性和精确传递方面起决定性作用。然而,由于着丝粒DNA序列由大量高度相似的串联重复序列组成,其序列特征的精细解析一直是一个科学难题。
大红罂粟、虞美人、鸦片罂粟和渥美罂粟各自拥有独特的核型特征。研究团队开发的混合组装技术,基于高精度长读长测序数据,攻克了基因组超复杂区域的解析难题,为理解着丝粒在物种形成和演化中的作用提供了新视角。
此外,该研究还发现,着丝粒介导的染色体重排是形成物种复杂核型的关键机制,为生物重要性状的形成和稳定遗传提供了新的解释。
据介绍,叶凯团队在罂粟属物种研究领域取得了一系列成果。2018年,他们首次破译鸦片罂粟基因组,并发现吗啡合成通路超级基因簇。相关研究成果发表于《科学》。2021年,研究团队进一步探讨了该合成通路的演化,并在《自然-通讯》上发表了相关研究成果。
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.xgen.2024.100626
《中国科学报》 (2024-08-09 第3版 综合)