生命科学
Life science
Cell Genomics是Cell Press细胞出版社旗下的金色开放获取期刊，出版有关遗传学和基因组学研究、资源、方法和技术的全方位研究、分析和评论，涵盖了基础、分子和细胞生物学以及临床和社会科学。
本合辑由主编Laura Zahn亲自遴选、编辑，收录了中国作者发表在Cell Genomics上的精选论文。Laura对中国给予很多关注和重视，近期，Laura将在中国进行短期访问。
Laura Zahn
Cell Genomics主编
Laura是一位进化遗传学家，博士毕业于美国亚利桑那大学，获得生态学与进化生物学博士学位，并辅修遗传学。加入Cell Press细胞出版社之前，Laura在Science担任了15年的编辑，负责遗传学和基因组学方面的论文。她最喜欢讨论、阅读和聆听前沿研究和方法，探究基因组如何在各个层面影响所有生命。从基因在繁殖、发育（从单细胞到生物体水平）和疾病中的功能，到选择和突变如何塑造种群和物种，她感兴趣的研究领域十分广泛。
论文精选
ERCC2突变改变了体细胞突变的基因组分布模式，是膀胱癌预后的独立影响因素
ERCC2基因编码DNA螺旋酶着色性干皮病D组（DNA helicase xeroderma pigmentosum group D），在转录和核苷酸切除修复中发挥作用。在约10%的膀胱癌中，ERCC2点突变是可能的驱动因素，也是顺铂治疗反应的潜在阳性生物标志物。然而，对于ERCC2突变的直接预后意义及其在基因组不稳定性中的致病作用，人们依然知之甚少。来自深圳大学的吴松（Song Wu）和香港大学的黃永瀚（Jason W.H. Wong）团队发表研究论文，证明ERCC2突变是膀胱癌预后的独立预测因子。此外，研究人员使用ERCC2野生型（n = 343）和突变型（n = 39）膀胱癌全基因组，研究了ERCC2对体细胞突变景观的影响。在ERCC2突变体中，体细胞突变的全基因组分布发生了显著变化，包括T[C>T]N富集、复制时间相关性改变以及CTCF-黏连蛋白结合位点成为突变热点。研究人员利用这些改变建立了一个机器学习模型，来预测致病性ERCC2突变，或有助于为膀胱癌患者的治疗提供参考。
四个不同核型的罂粟物种的中心粒景观：对染色体进化和物种分化的启示
由于中心粒由大量串联重复的卫星DNA组成，阻碍了高质量组装，这使得了解中心粒在染色体进化和物种分化中的作用变得复杂。来自西安交通大学的杨晓飞（Xiaofei Yang）和叶凯（Kai Ye）团队发表研究论文，提出了一个杂交后中心粒卫星家族竞争的研究模型，并进一步揭示了中心粒在物种演化中的复杂作用。针对四个核型不同的罂粟物种，研究人员利用长读长测序技术生成了近乎完整的基因组组装，包括P. setigerum (2n = 44)、P. somniferum (2n = 22)、P. rhoeas (2n = 14)和P. bracteatum (2n = 14)，共包含45个无间隙中心粒。研究人员发现了四个中心粒卫星家族，并通过实验验证了其中的两个代表。对于两个全多倍体基因组（P. somniferum和P. setigerum），研究人员描述了每个卫星的亚基因组分布，并确定了杂交后中心粒进化的“同质化”阶段。中心粒周围区域的种间比较进一步揭示了广泛的由中心粒介导的染色体重排。
比较基因组学揭示鲨鱼核型和性染色体的进化过程
软骨鱼纲（Chondrichthyes）是重建脊椎动物进化史的一个重要类群。来自西南大学的徐洛浩（Luohao Xu）团队发表短篇论文（Short Article），分析了六个软骨鱼染色体级别基因组的同源关系，比较分析结果表明，染色体变化的进化速度较慢，在鲨鱼、鳐鱼（skates）和银鲛目（chimaeras）中观察到不常见但独立的融合现象。软骨鱼的共同祖先具有类似原脊椎动物的核型，包括 18 对微染色体。X染色体是所有鲨鱼共有的保守微染色体，这表明性染色体的共同起源可能至少在1.81亿年前。研究人员对两条鲨鱼的Y染色体进行了鉴定，除了一个小的年轻进化层和一个小的假常染色体区域外，Y染色体与X染色体高度分化。研究人员发现，鲨鱼的性染色体缺乏整体剂量补偿（global dosage compensation），但剂量敏感基因得到了局部补偿。这一鲨鱼染色体进化研究加深了我们对鲨鱼性染色体和脊椎动物染色体进化的理解。
表观转录组和表观基因组修饰之间的相互作用及其对人类疾病的影响
N6-甲基腺苷（N6-methyladenosine, m6A）和表观基因组之间的相互作用对基因调控至关重要，但其调控方向和疾病意义仍不明确。来自麻省理工大学的Xikun Han和浙江大学的熊旭深（Xushen Xiong）团队发表研究论文，利用数量性状基因座（quantitative trait loci）作为遗传工具，描绘了m6A与DNA甲基化和H3K27ac这两种表观基因组性状之间相互影响的方向图。研究人员确定了47个m6A对H3K27ac和4733个m6A对DNA甲基化，以及反过来106个H3K27ac对m6A和 61775个DNA甲基化对m6A的调控位点，并观察到不同调控方向的基因组位置偏好不同。研究人员将这些图谱与复杂疾病相结合，优先选择了20个全基因组关联研究位点，这些位点与大脑神经质、抑郁和嗜睡症有关；1767个突变与肺哮喘和呼气流量特征有关；249个突变与冠心病、血压和脉搏有关。该研究确定了疾病调控路径，如rs3768410-DNA甲基化-m6A-哮喘和rs56104944-m6A-DNA甲基化-高血压，揭示了m6A和表观基因组层之间的位点特异性相互作用（locus-specific crosstalk），为人类疾病的基础调控回路研究提供了洞见。