生物通报道  2011年7月31日，由深圳华大基因研究所（BGI-Shenzhen）与GT life Science(GT)公司联合主导完成的“中国仓鼠卵巢（CHO）K1细胞系基因组测序”（The genomic sequence of the Chinese hamster ovary (CHO)-K1 cell line）的研究成果在国际知名期刊学术杂志《自然-生物技术》（Nature biotechnology）在线发表。

目前，CHO细胞系在生物工艺研究和生物制药发展过程中占有主导作用。全球药物蛋白每年的市场销售额约为990亿美元，其中至少70%的药物蛋白来源于CHO细胞系。CHO细胞属于成纤维细胞，是一种非分泌型细胞，它本身很少分泌CHO内源蛋白，与原核细胞、 酵母细胞以及昆虫细胞相比，它表达的外源蛋白最接近其天然构象，因此CHO是应用于对复杂的生物大分子进行表达的理想系统。

在该研究中，科研人员采用新一代测序技术对CHO-K1细胞系进行测序、组装，其基因组大小约为2.45Gb；后结合转录组测序数据，在CHO-K1基因组中共预测了2.4万多个基因，并进一步对预测的基因进行了功能注释。由于CHO-K1细胞系产生的蛋白往往经过了糖基化修饰，这将会影响到蛋白的活性、稳定性以及可能引发某些抗药反应，所以研究人员对蛋白糖基化相关基因进行了分析，发现CHO-K1细胞系的基因组中含有大多数人类糖基化相关基因，但是并不是所有的糖基化相关基因都会在细胞指数生长期表达。

此外，CHO-K1细胞对病原体的抵抗性也是影响其培养及重组蛋白的结果的重要因素，所以研究人员对CHO-K1细胞系中的病原易感性基因进行了分析。通过与人类基因组中已知的388个病毒感染相关基因比较后，发现CHO-K1细胞系基因组中只缺少了4个基因，但是其中有158个基因没有表达，研究人员推断这些易感基因的表达缺失可能是导致某些病毒不能入侵CHO细胞系的主要原因。

华大基因的这一研究成果对优化哺乳动物细胞系研究、促进重组药物蛋白的表达、提高蛋白产量、降低生产成本等方面均具有重大意义。

深圳华大基因研究院是世界上最大规模的基因组学研究中心，近期在基因组研究中接连取得多项突破性研究成果。这篇新文章是在一周内华大基因在《Nature biotechnology》期刊上连续发表的第二篇研究论文。

在7月25日发表的 “基于全基因组组装数据检测人类基因组结构变异（SVs）”（Single-nucleotide Resolution Structural Variations of Two Human Genomes mapped by Whole Genome de novo Assemblies）中，研究人员采用新一代测序技术获得的全基因组组装的短片段构建了一个亚洲人和一个非洲人详尽的结构变异图谱，为人类基因组结构变异检测提供了一种新方法——基于全基因组组装的结构变异检测，该方法与其他检测方法相比具有性价比高、速度快等优点。据称，该方法可检测到1-50kbp范围内不同长度的结构变异，包括插入、缺失、倒置、基因重排等。

在这个研究中，研究人员在亚洲人和非洲人的个人基因组组装区域共检测到27万多个结构变异，并对这些变异进行了验证，结果表明，该方法具有高准确度的特点。同时，研究人员还对这些结构变异的特性和生物学作用相关方面进行了研究。为了推断结构变异在人群中的频率分布，研究人员对106个“千人基因组计划”（1000  Genomes  Project）中的个体进行了基因组结构变异的统计，发现与SNPs相比，SVs一般呈现出更强的负向选择，证明其比SNPs具有更强的个体特异性。SVs的高度特异性将有助于研究人员进行人类表型差异研究。

华大基因的这项研究还发现，基于基因组重测序构建的相关图谱在准确度上还是会有所偏差，所以研究人员建议在以后的人类基因组研究工作中，最好能够进行基于从头组装的全基因组研究，这样会使研究结果更加准确及可靠，尤其是医学基因组及相关领域的研究。

人类遗传变异被Science杂志评为2007年世界十大科技突破之一。近年来人类基因组中的大量变异被发现，研究这些变异不仅有助于揭示许多复杂疾病和个体性状的遗传学机制，也能够加快个性化医疗的发展。华大基因的这一研究首次证实，基于全基因组组装的结构变异检测方法是可行的，而且具有准确度高、检测SV长度范围广以及可以更好的检测到一些更复杂的SV序列等优势。该研究对全面理解结构变异和它们对基因组进化和生物学方面的影响具有十分重要的意义。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

1. The genomic sequence of the Chinese hamster ovary (CHO)-K1 cell line.Nature Biotechnology Year published: (2011) DOI:doi:10.1038/nbt.1932

2. Structural variation in two human genomes mapped at single-nucleotide resolution by whole genome de novo assembly.Nature Biotechnology Year published: (2011) DOI: doi:10.1038/nbt.1904 .

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