在生態(tài)學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)和疾病研究領(lǐng)域，對(duì)非傳統(tǒng)模式生物的基因組資源需求日益增長。河岸田鼠（Clethrionomys glareolus）作為一種分布廣泛的野生嚙齒類動(dòng)物，正迅速崛起為研究生態(tài)進(jìn)化、氣候變化響應(yīng)以及多種病原體（如漢坦病毒、伯氏疏螺旋體）與宿主相互作用的關(guān)鍵模型。然而，此前缺乏高質(zhì)量的染色體水平基因組，嚴(yán)重限制了科學(xué)家們從基因組結(jié)構(gòu)、自然選擇和結(jié)構(gòu)變異等層面，深入探索其適應(yīng)性和疾病易感性的分子機(jī)制。為了填補(bǔ)這一空白，并為跨學(xué)科研究提供一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)資源，一個(gè)國際研究團(tuán)隊(duì)在《Scientific Data》上發(fā)布了河岸田鼠的染色體水平基因組。

為了獲得高質(zhì)量的參考基因組，研究人員結(jié)合了多種測(cè)序技術(shù)。他們首先利用PacBio長讀長測(cè)序技術(shù)進(jìn)行初步組裝，以獲得長片段序列。隨后，利用Hi-C（染色體構(gòu)象捕獲，Chromosome Conformation Capture）技術(shù)將組裝出的片段（Scaffolds）錨定和聚類到染色體水平。通過結(jié)合RNA測(cè)序（RNA-seq）數(shù)據(jù)和同源比對(duì)（如Swiss-Prot數(shù)據(jù)庫），對(duì)基因組進(jìn)行了基因結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)和功能注釋。此外，還對(duì)基因組中的重復(fù)序列進(jìn)行了系統(tǒng)分析。

研究人員成功構(gòu)建了一個(gè)高質(zhì)量的河岸田鼠基因組。該基因組大小為2.24 Gb，通過Hi-C技術(shù)被成功解析為28條染色體尺度的Scaffolds，這與該物種已知的核型（karyotype）完全一致。組裝結(jié)果顯示出高度的連續(xù)性和完整性。

通過整合多源數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)在基因組中預(yù)測(cè)了40,393個(gè)基因位點(diǎn)，其中包含21,029個(gè)由Swiss-Prot同源證據(jù)支持的蛋白質(zhì)編碼基因。對(duì)基因組組成的分析表明，重復(fù)序列元件（repetitive elements）約占基因組的29%，這與其他嚙齒類基因組的情況類似。組裝質(zhì)量評(píng)估工具BUSCO（Benchmarking Universal Single-Copy Orthologs）的評(píng)估結(jié)果顯示，該基因組的完整性評(píng)分為90.6%，證實(shí)了其作為參考基因組的高質(zhì)量。

與此前可獲得的、較為零散的基因組組裝版本相比，本次完成的染色體水平組裝在連續(xù)性和準(zhǔn)確性上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。這使得研究者能夠以前所未有的分辨率，對(duì)河岸田鼠的基因組結(jié)構(gòu)、受自然選擇的區(qū)域以及大規(guī)模的結(jié)構(gòu)變異（如拷貝數(shù)變異、倒位等）進(jìn)行深入探究。

該研究提供了一個(gè)高質(zhì)量、染色體水平的河岸田鼠參考基因組。這一資源的核心意義在于其強(qiáng)大的跨學(xué)科應(yīng)用潛力。首先，它使得科學(xué)家能夠精確研究河岸田鼠種群在應(yīng)對(duì)氣候變化時(shí)的生態(tài)與進(jìn)化響應(yīng)機(jī)制，無論是在空間梯度上還是時(shí)間序列上。其次，它極大地促進(jìn)了將河岸田鼠作為模型，用于發(fā)育生物學(xué)、免疫學(xué)及病毒學(xué)等領(lǐng)域的研究。特別是在研究宿主-病原體相互作用（host-pathogen interactions）方面，該基因組為識(shí)別與疾病抗性/易感性相關(guān)的基因和通路（pathway）奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。總之，這項(xiàng)研究不僅為河岸田鼠這一新興模式生物的生物學(xué)研究提供了關(guān)鍵工具，也擴(kuò)展了該基因組資源在更廣泛的生物學(xué)學(xué)科中的相關(guān)性，有力推動(dòng)了“生態(tài)-進(jìn)化-疾病”交叉領(lǐng)域的研究。