科技日报记者 刘园园
记者从西湖大学获悉，该校遗传物质表达与重构全国重点实验室俞晓春团队成功解析了完整的端粒到端粒小鼠Y染色体序列，构建出覆盖小鼠全部染色体的参考序列，补齐小鼠基因组研究的最后一块拼图。相关研究成果日前刊发在《科学》期刊。
“小鼠是生命科学领域应用最为广泛的模式生物之一，其基因组与人类高度同源。”俞晓春介绍，从疾病解析、新药研发到发育及遗传相关的大量研究，绝大多数生命科学问题的探寻，通常会先在小鼠身上寻找线索。小鼠基因组参考序列的完整程度，直接关系相关研究结果的可靠性与准确度，也影响人类生命健康相关探索的广度与深度。
2024年，俞晓春团队已完成小鼠19条常染色体与X染色体的端粒到端粒组装工作，相关成果也于同年在《科学》期刊发表。唯独雄性小鼠特有的Y染色体一直未能完整解析。小鼠Y染色体超过90%序列为高度重复单元，传统测序难以分辨序列归属与排列顺序；同时Y染色体末端伪常染色体区（PAR）与X染色体高度同源，极易造成测序数据混淆，成为基因组组装的一大难点。
为攻克Y染色体组装难题，研究团队以第三代测序技术为基础，整合四种测序平台开展交叉校验。首先利用长片段读取技术跨过复杂重复区域，搭建染色体整体框架；再对比父母和子代遗传信息，区分序列来源，排除X染色体带来的干扰；校准重复序列的排列方向。最终团队得到全长95.21Mbp的高质量Y染色体序列，新增8.70Mbp此前未被鉴定的序列，填补旧版参考基因组约9%的空白。
该研究取得多项重要发现。俞晓春介绍，基于完整序列，研究团队新确认120个蛋白编码基因，小鼠Y染色体蛋白编码基因总数达到273个，远多于人类Y染色体。这说明小鼠Y染色体携带的遗传指令远比预想丰富，为未来研究雄性生殖与发育提供了重要线索。研究还发现，小鼠Y染色体的着丝粒区域缺失了一段关键锚定序列。这解释了Y染色体易在细胞分裂中脱落的原因，为老年男性血细胞Y染色体丢失现象提供证据。
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