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PNAS：我们离每个动物都有基因组序列还有多远？

时间：2021-12-27 00:00:00 来源：网络整理

华盛顿州立大学的一项分析表明，目前全球的动物基因组测序工作往往集中在那些与人类相似的动物身上，而且这些工作几乎全部是在北半球进行的。

华盛顿州立大学和杨百翰大学的研究人员在《美国国家科学院院刊》（pNAS）上发表了题为“Toward a genome sequence for every animal: Where are we now?”的文章，称目前的工作忽视了巨大的生物多样性。

分析发现，目前已有近3,300种动物的基因组被测序和组装，这一过程为生物体的DNA提供了组织背景。虽然速度正在加快，但与世界上166万种动物相比，这个数字还是相当小的。

在已测序的物种中，脊椎动物占了绝大部分。尽管在所有动物中只占3.9%，但它们在已组装基因组中占了54%。相比之下，节肢动物门中的无脊椎动物（包括昆虫和蜘蛛）只占当前数据集的34%，但在动物王国中所占比例高达78.5%。

华盛顿州立大学的博士后研究员Scott Hotaling 表示：“随着基因组组装的迅速积累，我们要想想我们的工作重点要放在哪里。它并不是均匀分布在动物生命之树中。无脊椎动物的代表性仍然非常低。考虑到人们似乎更关心脊椎动物，这也是有道理的。”

人科动物，包括类人猿和人类，拥有最连续的基因组数据，但人类基因组并不是最大的：这个称号属于澳大利亚肺鱼，其基因组超过人类基因组的14倍。在所有基因组数据中，只有五个节肢动物群体受到了关注：蜜蜂、蝴蝶、蚊子、果蝇和蚂蚁。它们或对人类有用，或造成麻烦。

共同通讯作者、杨百翰大学助理教授paul Frandsen称：“我们对自己感兴趣，这不一定是件坏事。不过要了解整个生态系统，我们就必须对更多的生物进行采样，以便获得更清晰的图像。脊椎动物是生态系统的重要组成部分，但昆虫及其他许多小生物可能扮演更重要的角色，因为它们处于食物网的底部。”

研究人员还指出，绝大多数的基因组测序工作都是在北半球完成的。美国、中国和瑞士这三个国家的产出最多。他们认为，不同的地区甚至也有特定的倾向，比如北美洲偏爱对哺乳动物和昆虫进行测序，欧洲对鱼类进行测序，而亚洲对鸟类进行测序。

近年来，生物界已经宣布了几项大型基因组测序工作，其中包括地球生物基因组计划（Earth BioGenome Initiative），该计划设定了一个雄心勃勃的目标，即在未来十年内对所有真核生物（包括动物、细菌和单细胞生物）进行测序。

截至2021年6月，目前大约有3300多个动物基因组组装。自1998年首次确定秀丽隐杆线虫的动物基因组序列以来，这二十多年的测序工作有了巨大飞跃。不过作者指出，按照每天组装四个基因组的速度来计算，要到3130年才能实现对所有真核生物进行测序的目标。

他们提出，推动该领域发展的一种方法是发展基础设施，让更多的来自南半球国家的研究人员参与进来，尤其是在热带地区，那里也存在巨大的动物多样性。

“如果我们想建立一个全球性的学科，我们就需要囊括全世界的人，”Hotaling说。“这只是基本公平，从纯科学的角度来看，生活在待测序物种所在地区的人们对这些物种和生态系统有更多了解。他们可以做出很多贡献。”

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Scott Hotaling, Joanna L. Kelley, paul B. Frandsen. Toward a genome sequence for every animal: Where are we now? proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (52): e2109019118 DOI: 10.1073/pnas.2109019118


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