【狨猴】身材迷你的狨猴，为灵长类基因组研究树立了新标杆

现代快报(记者阿里亚胡玉梅)小到可以用一只手掌握，两只耳朵上各有一朵棉花形状的白色绒毛。马林猴是世界上体型最小的猴子之一，近年来成为医学研究中常用的实验动物。

近日，以我国科学家为主导，中外科学家共同合作，组装出了狨猴来自父母本的两套高质量基因组，这为进入“完美基因组”时代提供了一个范例。4月28日，该重量级成果发表在英国著名的学术期刊《自然》杂志上。

超可爱迷你生物，易生双胞胎

△普通狨猴 华大基因供图

如果你有机会亲眼见到狨猴，那你一定会惊讶于它的小巧可爱。小时候的狨猴就像人类的拇指一般大，成年后也只有手掌大小，托在手中毫不费力。这群小猴子最引人注目的地方，就是两只耳朵上都有白色的毛，所以被叫作棉耳狨猴。

狨猴有几十种，棉耳狨猴是其中最常见的，又叫普通狨猴。普通狨猴一般生活在巴西东北部大西洋沿海地区。狨猴是杂食性动物，森林中的花果、树胶以及昆虫、蜘蛛等无脊椎动物都是它们喜欢的食物。通常，它们会用单“手”抓住食物塞进嘴里。如果是流质食物，它们会用舌头直接舔。

瞪眼、眯眼、张口、发声……神奇的是，这群小猴子智商非常高。它们会用各种方式传递自己的话语和情感，并且向同伴传达警报。

“不同于其他种类的猴子，狨猴的寿命比较短，性成熟时间也较短，更容易生双胞胎。因此，它可以为实验室提供非常充足的样本资源。”论文第一作者，深圳华大生命科学研究院和哥本哈根大学联合培养的博士生杨琛涛告诉现代快报记者，狨猴与人类在解剖学、生理学和药物代谢方面具有许多共同特征，因此能开发出多种医学研究模型。

杨琛涛介绍，这些模型可以应用到神经退行性疾病、生殖生物学、药物动力学及药物的毒性筛查、干细胞研究、自身免疫性疾病、感染性疾病等多方向的研究中。

组装出两套染色体，将来可以应用到人类疾病研究

△父母本遗传差异 杨琛涛和周旸/绘

人类的基因世界藏着哪些秘密？答案可能远比想象的要复杂。二十年前，《自然》和《科学》杂志发表了两篇重要论文，揭示了人类基因组几乎完整的序列。这项研究计划历时13年，最终人类基因组草图的公布将人类疾病研究推向了新的基因组时代。

“然而，目前已公布的基因组还存在着一些缺点，我们需要一些质量更高、更完美的基因组。”杨琛涛介绍，正常人的体细胞内有46条23对染色体，每一条染色体里面都有DNA分子。每个DNA分子都有特定的顺序排列，这些独特的排列顺序代表了生物的遗传信息。

这些携带遗传信息的DNA分子相当长，长到以目前的技术几乎不可能被完整的提取出来。如果科学家们想还原某一个生物个体的遗传信息怎么办？很麻烦，他们需要把许多个DNA 片段组装在一起。

“然而，传统的组装策略弊端明显，无法区分同源染色体。”杨琛涛解释，子代个体的两套染色体一套来自于母亲，一套来自于父亲。两条对应的常染色体演化起源相同、序列相似，但又存在遗传差异。组装时，在某些有差异的区域算法无法区分它们。这时候只能随机保留其中一条的数据，而另一条染色体上的基因信息就被丢失了。因此，目前大多数基因组研究往往只能得到一套父母本遗传信息混合的基因组。

△子代个体的两套染色体。一套来自于母亲，一套来自于父亲。传统组装策略获得的是遗传信息混合的基因组，新策略则可以通过父母本特异的序列得到遗传自父母本的两套完整的基因组数据 杨琛涛和周旸/绘

“我们首次在狨猴基因组测序中尝试了新的方法。”本文共同第一作者、深圳华大生命科学研究院副研究员周旸说，新方法可以完美地将两条同源染色体分别组装出来。“这样，我们就能获得全部染色体的遗传数据，这是一个很大的进步。相关的方法，未来可以应用到包括更多能够采集到家系样品的物种的分析中。”

狨猴为何更容易生双胞胎？科学家在基因里找到的新的线索

△性染色体进化 杨琛涛和周旸/绘

此外，研究团队还对狨猴本身进行了分析，并有了新的发现。

“我们发现狨猴的Y染色体上比人多出了一段雄性特异性序列，而且在一些参与人类精子形成的基因在狨猴中丢失或者失去功能，这些变化可能与狨猴的婚配制度相关。我们也发现了一些卵细胞发育、卵巢功能相关的基因在狨猴里累积了许多有利于自然选择的变异，可能与狨猴更容易产下双胞胎的生殖方式有关。”周旸说。

“2021年是人类参考基因组草图序列公布20周年。但如何构建参考基因组序列仍是当前基因组研究的重点攻关领域。“近几年基因组序列功能的研究对获得更高质量基因组提出了的新要求。完美参考基因组序列的定义也一直随着测序技术发展而更新。”该研究的通讯作者，深圳华大生命科学研究院、中国科学院昆明动物研究所及丹麦哥本哈根大学的张国捷教授表示，本次研究为高质量基因组分析提供了新模式。“另外，对狨猴高质量遗传信息的解读，对于推进人类疾病研究非常重要。”