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参考基因组的全球不平衡研究强调生物多样性丰富地区对测序资源的需求

导读 蒙大拿州立大学和安第斯大学的研究人员发现四足动物参考基因组的分布存在显著的不平衡。他们发现,与全球生物多样性最集中的地区相比,高纬...

蒙大拿州立大学和安第斯大学的研究人员发现四足动物参考基因组的分布存在显著的不平衡。他们发现,与全球生物多样性最集中的地区相比,高纬度地区的研究集中度不成比例。

根据这项研究,目前生态学和进化生物学领域全球基因组知识的不平衡可能会对未来的保护工作产生深远影响。鉴于大多数生物多样性都存在于低纬度热带地区,这种不平衡尤其令人担忧。

全基因组测序 (WGS) 用于了解遗传多样性、识别适应性特征、推断进化相关性以及检测具有特定功能或适应性的基因。全基因组的这些可识别方面是数百万个研究项目的拼凑,这些研究项目识别了生命形式内和生命形式之间的单个基因功能。

在保护遗传学中,WGS 为种群的遗传健康提供了重要见解。通过揭示遗传变异和近亲繁殖的模式,这些见解可以为管理决策提供参考,从而帮助保护濒危物种。

在《分子生态学》杂志上发表的一篇论文《参考基因组的纬度梯度》中,研究人员指出,参考基因组和全球四足动物生物多样性的鉴定严重偏向全球北半球和中纬度地区的物种。

Web of Science 文献中对保护遗传学研究的检索显示,87% 的研究作者来自全球北方。全球南方国家在保护遗传学研究中使用 WGS 的研究仅占相关研究的 1-2%。

对两个数据集——全球生物多样性信息机构(GBIF)和美国国立卫生研究院国家生物技术信息中心(NCBI)基因组浏览器进行了比较,以寻找物种测序重点。

NCBI 是一个免费的基因组研究数据库,包含世界上最全面的测序基因组集合。

GBIF 是一个免费的在线目录,其中包含数百万种物种的数据,旨在让任何人、任何地方都可以公开访问地球上所有生命类型的数据。通过将 GBIF 的搜索范围缩小到自然历史博物馆收藏的保存标本,并仅选择具有地理位置坐标的标本,他们创建了一个包含 30,832 个四足动物的库。

将这个四足动物库与 NCBI 提供的参考基因组进行比较,只有 2,099 个物种(6.8%)拥有组装的参考基因组。2,099 个测序物种中的大多数来自全球北部和中纬度地区,而热带地区和全球南部地区则严重不足。即使在已经有限的 6.8% 物种数据中,也只有一小部分来自生物多样性最高的地区。

使用 WGS 准确按地点对全球生物多样性进行分类对于确保保护工作基于准确的数据至关重要。有了更多的测序数据,生态学、进化和保护科学家可以更好地保护地球丰富的多样性,并为子孙后代保护濒危物种。

作者还提到了测序数据的一个隐藏功能。高影响力的科学期刊越来越多地有编辑指南要求测序数据,即使它并不是所有研究问题都必不可少的。

如果世界上大多数物种栖息地的科学家无法获得高通量测序基础设施,我们可能不仅会丢失一些数据,还可能丢失全部数据。

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