基于梅花鹿基因组SOLiD测序数据鉴定线粒体基因组的异质性点变异应用
2020-08-13谢留威李春义巴恒星
特产研究 2020年4期
谢留威,李春义,巴恒星※
(1.中国农业科学院特产研究所吉林省特种经济动物分子生物学省部共建国家重点实验室,吉林 长春130112;2.长春科技学院,吉林 长春130600)
通常情况下,每个哺乳动物细胞含有大约100个线粒体,每个线粒体有2~10个线粒体DNA(mtDNA)拷贝[1-3]。在没有组蛋白保护的情况下,mtDNA是高度易变的,其突变率是核DNA的6~17倍[4]。突变在细胞线粒体内累积,与野生型共存,称为mtDNA异质性。目前,mtDNA异质性已成为线粒体遗传疾病的研究热点[5]。许多研究认为,发育、衰老和世代演进的高频率mtDNA异质性是人类遗传疾病的核心[6-7]。
对于已知的mtDNA异质性突变,基于几种PCR方法可以确定样本中的突变位点及其相对频率[8-11]。然而,对于发现未知突变,大规模的高通量测序技术更适合。但最近研究报道显示,mtDNA异质性检测正从扫描已知的有限数量突变转变为全线粒体基因组筛查[12-13]。
ABI SOLiD测序平台使用短读长(35~75 bp),通过一种颜色编码框架(color space),测序不同碱基之间颜色信号。每一个测序碱基都依赖于2个连续的颜色编码值,当短读长与参考基因组比对后,如出现测序错误(即单色差异)就可以与正确的碱基变化区别分开,这为重测序研究提供了新的非常具有优势的判定方法。这种独特的编码方式具有前后碱基校对功能,使碱基测序准确率高达99.94%[14]。本研究通过对一只雄性梅花鹿血细胞全基因组SOLiD测序数据进行分析,检测mtDNA基因组中异质性突变,以期为充分利用SOLiD全基因组测序数据鉴定未知的mtDNA异质性点变异提供基本生物信息分析框架。……
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