条纹斑竹鲨染色体水平基因组组装：演化与免疫的洞见
软骨鱼，如鲨鱼，代表了脊椎动物演化的早期分支，为染色体演化、免疫和骨骼发育提供了宝贵洞见。在我们发表于 iScience 的最新研究中，我们展示了条纹斑竹鲨（Chiloscyllium plagiosum）的染色体水平基因组组装，为理解软骨鱼的基因组动态提供了新资源。
主要发现
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高质量的基因组组装： 利用 Hi-C 染色质互作数据，我们成功组装了包含 51 条染色体的 3.85 Gb 基因组，提供了软骨鱼最完整的基因组参考之一。
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祖先鲨鱼染色体的重建： 通过将斑竹鲨基因组数据与其他软骨鱼进行比较，我们重建了 16 条祖先染色体并绘制了它们的演化轨迹。分析揭示了动态的染色体重排过程，17 次分裂和 9 次融合事件塑造了斑竹鲨基因组。
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快速演化的染色体与免疫基因： 我们的研究鉴定了 13 条快速演化的染色体，富含免疫相关基因，包括主要组织相容性复合体（MHC）基因和扩张的 TRIM 基因家族，这些都与抗病毒防御机制相关。
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骨形成相关基因的丢失： 染色体重排导致三个参与骨形成的关键基因（p2rx3、p2rx5 和 p2rx7）丢失，强化了软骨鱼骨骼的软骨化——这是鲨鱼的显著特征。
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鲨鱼抗体的潜在生物技术应用： 斑竹鲨拥有单域抗体（IgNAR），我们成功在噬菌体展示系统中表达。这些抗体对人类疾病标志物表现出高亲和力，凸显了它们在生物医学应用中的潜力。
思考
自青岛分部成立以来，海洋基因组学已成为新实验室的重点研究方向。利用我们的测序技术，我们对多种海洋物种进行了基因组测序，斑竹鲨基因组项目是这一领域最成功的计划之一。与其他基因组高度复杂的鲨鱼物种不同，斑竹鲨基因组的组装难度相对较低，使我们能够获得高质量的基因组序列用于演化和功能研究。
我们的分析不仅有助于理解软骨鱼的染色体演化和免疫基因扩张，还为它们的骨骼适应提供了洞见。鲨鱼来源单域抗体的鉴定为生物技术和制药应用带来了令人兴奋的可能性，进一步将演化基因组学与生物医学研究联系起来。展望未来，我们的团队正在扩展海洋基因组学项目，继续探索更多软骨鱼物种的基因组。
本研究的全文可在 iScience 在线获取。