染色體進化是物種形成和物種進化的重要驅動力。以前的研究已經使用染色體繪畫策略檢測了不同食肉動物物種之間的染色體重排事件。然而，由於染色體水平食肉目基因組的可用性有限，這些研究很少集中在以核苷酸解析度的染色體進化上。儘管可以使用大熊貓的從頭基因組裝配，但是當前基於短閱讀的裝配僅限於中等大小的支架，這使染色體進化的研究變得困難。
2019年12月6號，中科院動物所胡義波研究團隊在Genome biology上在線發表了題為Chromosome-level genome assembly for giant panda provides novel insights into Carnivora chromosome evolution的研究論文。該研究報告了一個染色體水平的大熊貓基因組草案，總大小為2.29GB。
染色體進化是物種形成和物種進化的重要驅動因素。食肉動物物種表現出鮮明的核型，為研究染色體進化提供了很好的例子。大熊貓（2n=42）和貓（2n=38）的核型與祖先的食肉動物相似（2n=38），而狗的染色體發生了廣泛的重組，導致了複雜的核型（2n=78）。一些研究使用基於螢光原位雜交（FISH）策略的染色體繪畫方法，在食肉動物不同組中建立了一系列比較染色體圖譜。此類研究揭示了染色體間和染色體內的重排，並導致提出了整個食肉目階的假定祖先核型。
然而，這些基於FISH的細胞遺傳學方法沒有提供足夠的解析度來進行基因組規模的合成分析或準確地識別同源合成塊（HSBs）、細尺度重排和進化斷點區域（EBRs）。近年來，隨著測序技術的發展，已對越來越多的食肉目基因組進行了測序。基於這些食肉動物基因組，已經進行了一些比較基因組研究。例如，食肉動物，雜食動物和草食動物基因組之間的比較表明，與其他兩個飲食組相比，食肉動物與飲食相關的選擇壓力很大。但是，由於食肉目物種的高質量染色體級基因組裝配有限，這些研究很少集中在核苷酸解析度的染色體進化上。
大熊貓基因組景觀的表征
在這裡，研究人員報告了一個染色體水平的大熊貓基因組草案，總大小為2.29GB.根據大熊貓基因組和已發表的染色體水平的狗和貓基因組，研究進行了6個大規模的配對同步比對，並確定了進化斷點區域。有趣的是，基因功能豐富分析表明，在所有三個食肉類基因組中，一些位於進化斷點區域的基因在與嗅覺感覺有關的通路或術語中明顯富集。此外，研究還發現，甜受體基因TAS1R2r2是貓基因組中的一個假基因，位於大熊貓進化斷點區域，提示染色體間重排可能與貓TAS1R2的假基因形成有關。
總之，該研究表明在這項研究中使用的組合策略可以用於生成有效的染色體級基因組裝配。此外，比較基因組學分析為食肉目染色體進化提供了新穎的見解，將染色體進化與功能基因進化聯繫起來。
原文連結：
https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-019-1889-7