科技日报记者 赵汉斌
记者23日从中国科学院昆明动物研究所获悉，该所张亚平院士团队牵头，系统整合基因组、转录组、表观基因组和三维基因组信息，构建了家猪三维调控基因组数据库“猪矩阵”（Pig Matrix），为解析猪非编码调控机制、复杂性状演化及猪与人比较生物学研究提供了一站式平台。国际期刊《分子生物学与演化》发表了相关成果。
猪是重要农业经济动物，也是研究物种演化和人类疾病的模式动物。随着全基因组测序技术发展，大量与猪驯化、经济性状相关的遗传变异被发现，但许多关键变异位于不编码蛋白质的非编码区域，传统基因组注释难以揭示这些调控变异究竟作用于哪些基因。
为解决这一难题，“猪矩阵”收录了来自8头遗传和表型信息明确的94份家猪生物学样本，覆盖4个发育时期、11种组织器官及3种细胞系，共整合16种文库类型的1170套实验数据，涵盖全基因组甲基化测序、转录组测序、单细胞核转录组测序、全基因组测序等数据。
由于数据来自统一的样本体系和实验流程，该数据库最大程度地减少了批次差异。区别于传统线性基因组注释数据库，“猪矩阵”通过整合染色质开放状态、组蛋白修饰和三维互作信息，不仅能查询候选顺式调控元件，还能将其连接到潜在的近端和远端靶基因，实现从调控元件到靶基因的系统追踪。
数据库还内置了三维基因组可视化工具，可同步展示染色体互作热图、染色质高级结构及多种表观组学信号。同时整合了家猪驯化、人工选择、群体基因流以及全基因组关联分析和数量性状位点等多类遗传信号，建立了猪与人比较模块和异种移植专题资源，收录异种移植相关基因、位点及潜在供体器官的单细胞转录组图谱。
据介绍，该数据体系还可用于人工智能研究的基准测试，相关研究为家猪驯化与适应性演化、经济性状遗传机制、猪与人比较基因组和异种移植等研究提供了重要的数据基础和分析工具。
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