樹鼩是一種與實驗大鼠差不多大小的小型哺乳動物，是靈長類動物的近親，在生物醫(yī)學研究中頗具潛力。樹鼩繁殖周期短（~6周），每胎產(chǎn)仔數(shù)2-5只，飼養(yǎng)成本低，作為在某些方面替代非人靈長類的實驗動物，具有獨特的優(yōu)勢。目前，樹鼩已被用于感染性疾病如乙型肝炎、丙型肝炎、皰疹病毒感染、禽流感病毒感染等模型創(chuàng)建，在視覺系統(tǒng)研究、近視模型，以及一些腫瘤模型構(gòu)建方面，顯示了很好的前景。來自中國科學院昆明動物研究所的研究團隊，對樹鼩開展了長期而深入的研究，先后主導完成了樹鼩高質(zhì)量基因組測定、基于樹鼩精原干細胞的轉(zhuǎn)基因技術(shù)突破、樹鼩特殊遺傳特性和生活習性的解析等工作，拓展了人們對于這一新型實驗動物的認識。
　　為了解決樹鼩用于疾病動物模型創(chuàng)建時缺少基因組學等遺傳信息的問題，2013年，昆明動物所姚永剛課題組牽頭組織中科院動物模型與人類疾病機理重點實驗室相關(guān)研究團隊，聯(lián)合華大基因，發(fā)表了利用二代測序技術(shù)測定的中緬樹鼩的全基因組（KIZ version 1: TS_1.0），較為全面地獲取了樹鼩的遺傳特性，證實樹鼩與靈長類動物的親緣關(guān)系最近（Fan et al. 2013 Nat Commun）?；诖税鏄潼毣蚪M數(shù)據(jù)，姚永剛課題組建立了首個樹鼩基因組數(shù)據(jù)庫（TreeshrewDB v1.0），實現(xiàn)了樹鼩基因組數(shù)據(jù)的自由訪問和共享，促進了樹鼩研究領(lǐng)域的發(fā)展。由于二代測序讀長過短等技術(shù)局限，第一版樹鼩基因組中存在一些問題，如拼裝的基因組中缺口（Gaps）多達223607個，其中位于基因編碼區(qū)的缺口有2091個。這些問題阻礙了人們進一步深入分析與挖掘樹鼩基因組信息。
　　近期，來自姚永剛課題組的博士范宇利用單分子實時（Single molecular real-time, SMRT）測序技術(shù)，結(jié)合高通量染色質(zhì)構(gòu)象捕獲技術(shù)（Hi-C技術(shù): high throughput chromosome conformation capture）測序數(shù)據(jù)，完成了新版的樹鼩基因組（KIZ version 2: TS_2.0）高精度測序、組裝和注釋，最終獲得的樹鼩基因組大小是2.67Gb。其中，contig N50為3.2 Mb，長度比第一版樹鼩基因組（TS_1.0）提高了146倍。對contigs進行聚類與定序后，總共有1728個contigs（~ 2.56Gb，占基因組大小的96.2％）可錨定在31條假染色體（pseudo-chromosome）上，最終得到的Scaffold N50為104Mb，實現(xiàn)了樹鼩基因組染色體水平組裝。新版樹鼩基因組填補了第一版基因組中約73%的拼裝缺口（163,220個），其中處于基因編碼區(qū)的缺口全部得到填補。利用從頭（de novo）預測、同源（homolog）預測和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)預測等方法，對新版基因組進行注釋共得到23568個基因，其中約88.3%（20811個）的基因添加與更新了功能注釋信息。第二版樹鼩基因組（KIZ version 2: TS_2.0）中，蛋白編碼基因的數(shù)量與序列長度較第一版基因組有明顯的質(zhì)量提升，基因結(jié)構(gòu)的精確度也明顯上升?；诘诙婊蚪M信息，范宇等人完成了基因組重復序列（Repeat content）的分析，發(fā)現(xiàn)120多個長轉(zhuǎn)座子和400多萬個包含短重復序列（長度小于150bp）和長重復序列（長度大于5kb）的衛(wèi)星區(qū)域。對LINE1（L1 long interspersed nuclear elements 1）的分析發(fā)現(xiàn)，樹鼩基因組中的LINE1占基因組的18.54%，這種基因組占比和人類的類似。與包括人類、獼猴和小鼠的基因組結(jié)構(gòu)變異（genomic structural variation）對比分析后發(fā)現(xiàn)，相比較于人類，樹鼩基因組中含有221個結(jié)構(gòu)變異，獼猴基因組中有188個結(jié)構(gòu)變異，而小鼠基因組中的結(jié)構(gòu)變異多達387個。有趣的是，一些結(jié)構(gòu)變異，如位于MYSM1基因和SLC35D1基因間的區(qū)域，只出現(xiàn)在樹鼩和靈長類動物中，這一結(jié)果也從結(jié)構(gòu)變異的角度說明，相比于小鼠，樹鼩與靈長類動物在基因組方面有更高的相似性。
　　通過對6只野生樹鼩的全基因組二代技術(shù)重測序，獲得基因組水平上約1280萬個單核苷酸遺傳變異信息。這些信息對了解樹鼩的進化歷史、表型特征和疾病模型創(chuàng)建等提供了基礎(chǔ)?；诘鞍拙幋a基因區(qū)的單核苷酸變異信息，范宇等人分析了野生樹鼩的多項群體遺傳學參數(shù)，獲取了關(guān)于樹鼩群體全基因組學水平的更多認識。如基于核苷酸多樣性（π）的分析發(fā)現(xiàn)，樹鼩蛋白編碼基因區(qū)域存在30個核苷酸多樣性較高(π > 0.025)的區(qū)域，其中約1/6的區(qū)域位于主要組織相容性復合體MHC（major histocompatibility complex）或免疫球蛋白（immunoglobulin）基因家族中，該結(jié)果間接提示，樹鼩免疫基因相對于基因組中其他基因，可能有較高的進化速率，這和樹鼩免疫系統(tǒng)基因的特殊性可能具有聯(lián)系。
　　為了更好地展示最新版的樹鼩基因組信息，研究人員將新版基因組數(shù)據(jù)、注釋信息、群體遺傳學參數(shù)、預測的基因共表達網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)，增加或更新在第二版樹鼩基因組數(shù)據(jù)庫（TreeshrewDB v2.0）中。這些用戶友好型的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建與更新，將為樹鼩動物模型的研究提供相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有望繼續(xù)惠及樹鼩研究領(lǐng)域。
　　上述研究工作以Chromosomal level assembly and population sequencing of the Chinese tree shrew genome為題，發(fā)表在Zoological Research上。相信樹鼩染色體級別的基因組組裝與數(shù)據(jù)庫建設(shè)這一研究工作，能為國內(nèi)成長起來的科技期刊助力發(fā)展，這也是落實國家《關(guān)于深化改革 培育世界一流科技期刊的意見》文件精神的實際動作。該研究工作得到國家自然科學基金委、中科院和云南省的資助。
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　　最新版樹鼩基因組（KIZ version 2）與數(shù)據(jù)庫（www.treeshrewdb.org）