科技日報訊 （記者史俊斌 通訊員劉昱晗）記者9月13日從西安交通大學(xué)獲悉，該校電信學(xué)部自動化學(xué)院教授葉凱、計算機學(xué)院副教授楊曉飛帶領(lǐng)的研究團隊完整組裝出擬南芥基因組，實現(xiàn)了僅剩兩個缺口、堿基精度為99.9999%的高質(zhì)量擬南芥基因組Col-XJTU，高于目前的參考基因組。相關(guān)研究成果近日在國際期刊《基因組、蛋白質(zhì)組與生物信息學(xué)報》上發(fā)表。
破譯生命遺傳密碼的故事要從20世紀(jì)興起的“人類基因組計劃”講起，它與曼哈頓原子彈計劃、阿波羅登月計劃并稱為自然科學(xué)史上的“三大計劃”。該計劃在研究人類過程中建立起來的策略、思想與技術(shù)，構(gòu)成了生命科學(xué)領(lǐng)域新的學(xué)科——基因組學(xué)，以研究微生物、植物及其它動物。
擬南芥的研究屬于植物基因組研究范疇，擬南芥因其植株小、易繁殖、生長期短等特性，為遺傳研究提供了極大的便利，在植物研究領(lǐng)域被譽為“植物中的果蠅”，被科學(xué)家選為模式植物。目前，全世界有一半的植物學(xué)家、近萬家實驗室正在對擬南芥進(jìn)行遺傳分析、基因克隆和功能基因組等研究，取得的研究突破為糧食增產(chǎn)、農(nóng)作物抗逆、植物保護(hù)等作出了重要貢獻(xiàn)。
西安交通大學(xué)信息與生物醫(yī)學(xué)交叉團隊以人工智能算法開發(fā)、生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)挖掘為手段，設(shè)計了綜合利用不同測序技術(shù)優(yōu)勢的混合測序技術(shù)，提出以細(xì)菌人工染色體為錨點的序列替換新策略，實現(xiàn)了僅剩兩個缺口的高質(zhì)量擬南芥基因組Col-XJTU。研究團隊成員王博指出，擬南芥共有5條染色體，Col-XJTU基因組完成了三號、四號及五號染色體著絲粒的無缺口組裝，并完成了一號和二號染色體大部分著絲粒的組裝。
基因組的堿基準(zhǔn)確性和結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性是評估參考基因組質(zhì)量的指標(biāo)。西安交通大學(xué)信息與生物醫(yī)學(xué)交叉團隊首席科學(xué)家葉凱告訴記者，Col-XJTU基因組以哥倫比亞生態(tài)型和西安交通大學(xué)英文縮寫命名，凸顯了西安交通大學(xué)科研團隊在擬南芥基因研究和世界植物基因組學(xué)研究中的重要貢獻(xiàn)。
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