摘要：一項(xiàng)新研究表明，對(duì)于灰狐等動(dòng)物來(lái)說(shuō)，使用其他物種的參考基因組可能會(huì)遺漏高達(dá)三分之一的遺傳變異。

當(dāng)科學(xué)家們想要追蹤一個(gè)物種隨時(shí)間的變化軌跡，并預(yù)測(cè)其生存前景時(shí)，他們通常會(huì)借助DNA。但如果指引他們的遺傳圖譜屬于其他動(dòng)物，那會(huì)怎么樣？

南加州大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究表明，使用錯(cuò)誤的“參考基因組”會(huì)嚴(yán)重扭曲結(jié)果。以北美最常見的野生犬科動(dòng)物之一灰狐為例，如果將其與家犬或北極狐的基因組進(jìn)行比對(duì)，會(huì)導(dǎo)致種群規(guī)模看起來(lái)更小、多樣性更低，甚至出現(xiàn)衰退，而實(shí)際上它們的種群數(shù)量是穩(wěn)定或正在增長(zhǎng)的。

這項(xiàng)研究成果于9月22日發(fā)表在《Cell》雜志上，強(qiáng)調(diào)了選擇適當(dāng)參考基因組的重要性。

每項(xiàng)遺傳研究都需要一個(gè)起點(diǎn)：參考基因組，通常通過(guò)對(duì)物種中單個(gè)個(gè)體的DNA進(jìn)行測(cè)序來(lái)構(gòu)建。當(dāng)科學(xué)家研究其他個(gè)體時(shí)，他們會(huì)將新生成的DNA與參考基因組進(jìn)行比對(duì)。

 圖1 參考基因組的選擇影響群體遺傳學(xué)分析的可靠性

但許多物種，尤其是那些研究較少的物種，缺乏專屬的參考基因組。在這種情況下，研究人員會(huì)選擇次優(yōu)方案——近緣物種的基因組。幾十年來(lái)，人們?cè)谘芯亢偂⒗呛鸵肮窌r(shí)往往會(huì)使用家犬的基因組。

研究人員想了解，這個(gè)選擇究竟有多重要。使用遺傳上相距甚遠(yuǎn)的圖譜，只會(huì)模糊細(xì)節(jié)，還是真的會(huì)改寫故事？

他們重新分析了12只灰狐的DNA，其中6只來(lái)自北美東部，6只來(lái)自西部。他們將其基因組序列與三種不同的參考基因組進(jìn)行比對(duì)：灰狐本身、家犬和北極狐。

利用灰狐自身的基因組，研究人員發(fā)現(xiàn)個(gè)體間遺傳差異增加了26%–32%，且稀有變異增加了約三分之一（這些微小的DNA變化揭示了種群近期的進(jìn)化情況）。

種群規(guī)模的估計(jì)值也高出30%到60%。例如，對(duì)于美國(guó)西部的灰狐，使用灰狐基因組顯示種群穩(wěn)定且增長(zhǎng)，而使用家犬和北極狐基因組則顯示出種群衰退。

錯(cuò)誤的參考基因組還導(dǎo)致繁殖過(guò)程中DNA重組的測(cè)定出現(xiàn)偏差。使用家犬或北極狐基因組時(shí)，相關(guān)數(shù)值有時(shí)會(huì)達(dá)到使用灰狐基因組時(shí)的兩倍甚至三倍，尤其是在染色體末端附近。

通訊作者、南加州大學(xué)的助理教授Jazlyn Mooney表示：“這種誤判可能會(huì)改變保護(hù)決策。如果你認(rèn)為一個(gè)種群正在萎縮，但事實(shí)并非如此，你可能會(huì)保護(hù)錯(cuò)誤的物種，或者錯(cuò)失維持遺傳多樣性的機(jī)會(huì)?！?/div>