J.J. Emerson研究團隊最近在《Nature Genetics》發表文章，他們開發了一款基因分析方法，能以前所未有的解析度水平識別複雜突變。

鑒定生命基因組中的複雜突變一直都很困難。加州大學歐文分校（University of California - Irvine）生態學和進化生物學副教授J.J. Emerson的研究團隊最近在《Nature Genetics》發表文章，他們開發了一款基因分析方法，能以前所未有的解析度水平識別複雜突變。

應用該方法，他們鑒定出了果蠅基因組中的大量此前從未被發現的遺傳變異。這種技術將驅動研究人員更深入地探索基因組複雜突變如何影響疾病和進化。

「我們首次實現了動物高質量基因組組建，鑒定出了同一物種的兩個不同個體的所有遺傳差異，」文章一作、Emerson實驗室的博後學者Mahul Chakraborty說。「在這項研究中，我們發現了大量隱藏的遺傳變異，其中大部分對果蠅（D. melanogaster）的重要特徵都有影響。」

不同於「1000美元一個基因組（$1,000 genome）」的測序技術，該小組重建整個基因組的新方法依託於一個能讀取基因組中更大片段的新技術。這種長分子測序設備可讓研究人員輕鬆解開更複雜的基因組結構變化。

研究人員先提取「A4」品系果蠅 DNA建庫，採用Pacific Biosciences RSII平台對文庫進行測序，然後使用PBcR-MHAP和PacBio reads組裝DNA草稿，再用longest 30×?PacBio reads和75×?paired-end Illumina reads生成混合組裝，最後用finisherSC默認設置生成總組裝，然後採用SMRT Analysis v2.3和Pilon v1.3對組裝結果進行兩次修正。

「果蠅是第一個實現精細化基因組突變檢測的複雜生命體。利用這些資源，我們已經鑒定了其中幾個與表型適應（推動動物物種進化）有關的候選結構變異，」Emerson說。

一個酶家族引起了研究小組的格外注意，研究人員認為這組基因應該與果蠅的抗藥性和耐寒性能有關。他們發現結構變化使其中一種基因產量增加了50倍，這將有助於解釋果蠅如何通過遺傳進化提高了對尼古丁的抗性。

據研究人員介紹，像果蠅這種基因組相對簡單的生物都隱藏了如此之多的個體遺傳差異，人類基因組和我們每天必須吃的其他物種的基因組變異肯定更加龐大，該技術將為醫學和農業提供更廣闊的研究平台。

原文標題

Hidden genetic variation shapes the structure of functional elements in Drosophila

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