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莱申诺氏拟大蝠(Rousettus leschenaultii)的染色体级基因组组装

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蝙蝠、基因与变化的世界

莱申诺氏拟大蝠是一种以水果为食的蝙蝠,栖息于洞穴,在城市公园间穿梭,并帮助在热带景观中传播种子。它的数量曾被认为稳定,但如今正呈下降趋势。为了理解这种适应性强的动物如何应对环境变化——以及如何最好地保护它——科学家们需要一份详细的遗传蓝图。本研究正是提供了这样的资源:一份高质量的染色体级DNA图谱,为了解其进化、健康和未来打开了一扇窗口。

这种洞穴蝙蝠为何重要

莱申诺氏拟大蝠以群居著称,群体可达数千只,分布从东南亚森林到城市区域。它在生态系统中发挥着重要但低调的作用,在觅食水果和花朵时传播种子并为植物授粉。它还表现出果蝠中较为罕见的特征,比如出生后快速的翅膀生长以及基于舌点击发出的某种回声定位。最近的保护评估已将其状况从“无危”调整为“近危”,这提出了紧迫的问题:这种蝙蝠如何实现如此广泛的适应,又有哪些潜在的遗传脆弱性尚未被发现?

Figure 1
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构建遗传蓝图

为了解答这些问题,研究人员首先采集了在中国云南一处洞穴自然死亡的个体的组织样本。从这块肌肉样本中提取DNA,并采用多种尖端测序方法进行测序。短读长测序提供了许多精确但长度较小的DNA片段,而长读长测序则捕获了更大范围的序列,有助于填补间隙。第三种方法Hi‑C记录了哪些DNA片段在细胞核内彼此靠近,从而为如何将片段排列成完整染色体提供线索。

从片段到完整染色体

随后计算工具将这些数据拼接在一起。长读长构成了组装的骨架,而算法识别并移除了由于个体拥有两套染色体而产生的重复片段。Hi‑C的接触模式像一个三维拼图指南,帮助排序并定向DNA片段以形成整条染色体。最终结果是一个约19.5亿个DNA碱基长的基因组,整齐地组织为17条常染色体加上X和Y染色体。质量检测显示,超过96%的预期哺乳动物基因被完整且正确地组装,几乎所有测序读取都能映射回该参考序列,表明高度准确。

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重复序列、基因与隐含模式

研究团队不止于排列DNA碱基。他们对重复序列——在基因组中复制并粘贴自身的片段——进行了编目,发现这些序列占该蝙蝠基因组的略多于三分之一。之后他们预测了19,625个基因,并将其中近98%与现有的蛋白质和基因家族数据库进行了比对注释。广泛的注释显示出哪些基因可能参与免疫、嗅觉、代谢及其他功能,并允许与其他蝙蝠和哺乳动物进行并排比较。通过将这一新基因组与先前公布的莱申诺氏拟大蝠基因组以及其近缘物种——埃及果蝠进行比对,作者确认了总体染色体结构一致且关键的性染色体被正确识别。

未来发现的坚实平台

该蝙蝠的新基因组组装比早期版本更准确、更完整,使其成为多项研究的可靠参考。科学家现在可以寻找该物种耐受不同气候、利用声音和气味导航或对疾病的遗传特征。保护生物学家可以追踪种群如何变化,以及在栖息地收缩时是否有有害的遗传变化在积累。简言之,这项研究为在其生存不再可被视为理所当然的时期理解这一生态重要的蝙蝠提供了强有力的遗传基础。

引用: Chen, L., Yang, G., Hou, S. et al. A chromosome-level genome assembly of the Leschenault’s rousette (Rousettus leschenaultii). Sci Data 13, 673 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-07043-3

关键词: 蝙蝠基因组学, 染色体组装, 果蝠保护, 基因组测序, 进化适应