在建筑學(xué)方面，海貍筑壩的高超能力給了人類不少啟示。在生物學(xué)方面，人類又能從海貍基因組中獲得哪些啟示呢？近日，加拿大的團(tuán)隊(duì)測(cè)序并分析了加拿大海貍（Castor canadensis）的基因組。他們?cè)凇?/span>G3: Genes, Genomes, Genetics》雜志上報(bào)道了這項(xiàng)研究的成果。

多倫多大學(xué)和病童醫(yī)院的分子遺傳學(xué)家Stephen Scherer是這篇文章的資深作者。他在文中寫道：“這項(xiàng)研究為基因組組裝帶來了新見解，也為海貍及嚙齒動(dòng)物的進(jìn)化帶來了重要的基因組學(xué)資源。”

海貍是北美最大的嚙齒動(dòng)物。一只完全長成的海貍長約30英寸（76厘米），體重達(dá)35-60磅（16-27 千克)。北美海貍絕大多數(shù)生活在落基山脈和加拿大北部。 它們棲息在林地的各種水域，如池塘、湖泊以及溪流。

長期以來，海貍一直是重要的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)來源。正如Scherer及其同事所解釋的，在加拿大，“海貍是一個(gè)標(biāo)志性的國家象征”，其中部分原因是海貍的皮毛及其他產(chǎn)品作為經(jīng)濟(jì)動(dòng)力，推動(dòng)早年英國和法國的殖民擴(kuò)張，最終導(dǎo)致加拿大成立。

在這項(xiàng)研究中，Scherer及其同事利用Pacific Biosciences單分子測(cè)序和de novo組裝，對(duì)海貍的肌肉組織和白細(xì)胞進(jìn)行測(cè)序，以鑒定其基因組特征。他們的研究對(duì)象是一只在魁北克出生、目前住在多倫多動(dòng)物園的海貍，名叫Ward。

這個(gè)團(tuán)隊(duì)利用PacBio RS II單分子實(shí)時(shí)測(cè)序技術(shù)分析了海貍的基因組DNA，并從混合樣品中提取出線粒體序列，組成了近17,000個(gè)堿基的線粒體基因組。

為了完成27億個(gè)堿基的de novo基因組組裝，研究人員還融合了Illumina的HiSeq X儀器上產(chǎn)生的短片段基因組序列。他們還利用HiSeq 2500儀器，對(duì)安大略皇家博物館中收藏的冰凍海貍組織中的肌肉組織進(jìn)行RNA測(cè)序，并將基因組與轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行比較。

在組裝基因組的同時(shí)，研究人員開始注釋基因組，鑒定可能與人類疾病、嚙齒動(dòng)物的牙列以及其他過程相關(guān)的重復(fù)序列和蛋白編碼區(qū)。他們指出，對(duì)海貍基因組的進(jìn)一步研究可能有助于揭開海貍在北美的歷史以及它對(duì)環(huán)境和人群遷移的影響。

此外，在上周末的動(dòng)植物基因組大會(huì)上，美國俄勒岡州立大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的海貍測(cè)序計(jì)劃也展出了一些成果。研究人員指出，他們利用Illumina測(cè)序技術(shù)對(duì)海貍基因組進(jìn)行測(cè)序和組裝，獲得了17種不同海貍組織的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，并對(duì)加拿大海貍及19個(gè)其他物種進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育分析。