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從根本上改變研究方式的測(cè)序技術(shù)

發(fā)布日期：2015-01-23 瀏覽次數(shù) ：515

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        【導(dǎo)讀】遺傳學(xué)技術(shù)為環(huán)境生物學(xué)家提供了一種有價(jià)值的工具，用于追蹤種群對(duì)變化中的環(huán)境的適應(yīng)。下一代測(cè)序技術(shù)(NGS)已經(jīng)讓非常迅速地分析大量DNA短片段變?yōu)榭赡?，這種技術(shù)已經(jīng)讓生物醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)生了革命

環(huán)境科學(xué)家擁有了一個(gè)研究物種對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)的新工具。下一代測(cè)序技術(shù)(NGS)已經(jīng)讓非常迅速地分析大量DNA短片段變?yōu)榭赡埽@種技術(shù)已經(jīng)讓生物醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)生了革命。希望在于下一代測(cè)序技術(shù)(NGS)通過為科研人員提供關(guān)于種群適應(yīng)一個(gè)正在變化的的方式的新鮮見解，從而證明它在生態(tài)研究領(lǐng)域同樣有用。

在即將發(fā)表在3月號(hào)的《生物科學(xué)》(BioScience)雜志上的一篇論文中，都來自美國舊金山州立大學(xué)與加州大學(xué)伯克利分校的生物學(xué)家Jonathon H. Stillman 和Eric Armstrong描述了下一代測(cè)序技術(shù)(NGS)提供的機(jī)遇的特征：“下一代測(cè)序方法正在從根本上改變環(huán)境科學(xué)家進(jìn)行研究的方式，這些研究是為了理解生物如何正在對(duì)氣候變化做出響應(yīng)，或者如何可能在未來對(duì)氣候變化做出響應(yīng)。”此外，這組作者主張，下一代測(cè)序技術(shù)(NGS)將能夠讓科研人員“以比此前任何時(shí)候更高的分辨率描述他們正在研究的種群的特征。”

下一代測(cè)序技術(shù)(NGS)的重要特征之一就是允許環(huán)境生物學(xué)家評(píng)估特定基因變體在地方種群中存在與否，這可能表明對(duì)特定的氣候適應(yīng)性狀的選擇。也可以通過下一代測(cè)序技術(shù)(NGS)理解基因表達(dá)的改變，并且提供有關(guān)種群響應(yīng)的進(jìn)一步的信息。例如，在一個(gè)關(guān)于珊瑚的下一代測(cè)序技術(shù)(NGS)研究中，科研人員發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞應(yīng)激響應(yīng)有關(guān)的基因在變得適應(yīng)熱的種群中被下調(diào)了。Stillman 和 Armstrong說，這種CSR基因的下調(diào)“與提示維持這些基因的高水平表達(dá)存在一種進(jìn)化成本的證據(jù)一致”。

盡管下一代測(cè)序技術(shù)(NGS)有這些前景，它在研究對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)方面的應(yīng)用可能受到缺乏資金的妨礙。與在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)企業(yè)領(lǐng)域的同行相比，環(huán)境生物學(xué)家獲得的資助較少，而下一代測(cè)序技術(shù)(NGS)是昂貴的。正如這組作者所說：“環(huán)境科學(xué)家大范圍采用下一代測(cè)序技術(shù)(NGS)將需要關(guān)于如何資助科研人員或科研協(xié)作體的新思維，這些科研人員正在試圖使用現(xiàn)有的工具去應(yīng)對(duì)當(dāng)今社會(huì)面臨的zui大問題之一，而應(yīng)對(duì)這些問題的資金卻為缺乏——也就是理解和緩解氣候變化的影響。”