摘要： 作为测序的排头兵，华大基因不仅在中国序列研究领域占据首要地位，更是在全球基因组研究中占据一席之地。伴随着1999年"国际人类基因组计划 1% 项目"正式启动的华大基因研究院不仅顺利完成国际人类基因组计划1%，而且在这几年里取得了飞跃式的发展，进入2011年华大基因在基因组研究中不断取得突破性成果，获得了世界的瞩目。

    作为测序的排头兵，华大基因不仅在中国序列研究领域占据首要地位，更是在全球基因组研究中占据一席之地。伴随着1999年"国际人类基因组计划 1% 项目"正式启动的华大基因研究院不仅顺利完成国际人类基因组计划1%，而且在这几年里取得了飞跃式的发展，进入2011年华大基因在基因组研究中不断取得突破性成果，获得了世界的瞩目。

1. 致死性大肠杆菌基因组测序

6月2日，深圳华大基因研究院、德国汉堡大学医学院、中国疾病预防与控制中心和军事医学科学院微生物流行病研究所联合研究揭示德国疫情是由一种新型具有超级毒性的大肠杆菌引起的，该新型菌株携带多种耐抗生素的特异基因，致使其难以治疗。

德国大肠杆菌疫情爆发之后，华大基因立即建立联系开展合作，自发地加入到这场与疾病的研究中，成立专门研究小组对该细菌进行测序和生物信息学分析，以便尽快寻找到致病机理，研发有针对性的治疗措施并有效的控制疫情的蔓延。在获得病菌样本后三天的时间内，华大基因完成了对该新型大肠杆菌的基因组测序。经过初步信息分析，发现该菌株是一种新的兼具侵袭、产毒、肠出血等特征的大肠杆菌。

华大基因利用第三代测序仪——Ion Torrent进行了该大肠杆菌的全基因组测序（索取Ion Torrent测序仪的更多资料），初步组装结果预测的菌株基因组大小为5.2Mb。通过对序列的分析发现该菌株属于血清型O104，但O104型大肠杆菌以前未见引起人类感染大规模爆发的报道。通过进一步比对分析发现该菌株与2002年从中非艾滋病患者腹泻标本中分离的肠侵袭性大肠杆菌55989菌株的同源性超过93%。根据对基因序列的分析结果显示，导致疫情爆发的菌株通过基因水平转移获得了肠出血性大肠杆菌的毒力基因和毒力相关质粒，可能与该菌株强毒性和重症感染有关。研究还发现，该菌株携带氨基糖甙类、大环内酯类、磺胺类等抗生素的耐药基因，导致抗生素治疗无效。

D. Li, et al., “Genomic data from Escherichia coli O104:H4 isolate TY-2482,” BGI Shenzhen, doi:10.5524/100001, 2011.

2．切叶蚁基因组测序
 
来自丹麦哥本哈根大学、深圳华大基因研究院的国际研究小组共同主导完成了切叶蚁Acromyrmex echinatior的基因组测序与分析工作。通过与其它已知蚂蚁基因序列比较及分析发现一些特定基因与切叶蚁社会行为及共生方式具有重要的关系，此成果为社会行为学等研究奠定了重要的遗传学基础，并使人们对切叶蚁这种特殊的生物有了更进一步的认识与了解。该研究成果于6月30日在国际知名杂志Genome Research (www.genome.org)上在线发表。

Sanne Nygaard, Guojie Zhang, et al.The genome of the leaf-cutting ant Acromyrmex echinatior suggests key adaptations to advanced social life and fungus farming. Genome Research, June 30, 2011, doi: 10.1101/gr.121392.111. 

3. 香港猩红热疫情

6月24日，香港大学、深圳华大基因研究院和军事医学科学院微生物流行病研究所发布对香港猩红热致病菌株的最新研究进展，发现一种重要的毒力因子及多种抗生素的抗性基因。

该研究小组发布的结果表明该菌株属于链球菌M12血清型。进一步的分析发现此次香港流行的菌株与该血清型的其他菌株相比，获得了一个编码超抗原（superantigen）的毒力基因，该基因以前只在引起重症感染和高致死率的M3型化脓链球菌中发现过，研究人员推断该基因可能是通过噬菌体被转移到香港爆发菌株中（类似此次德国爆发的大肠杆菌获得强毒性的机制）。超抗原可以与人体免疫系统相互作用，激活大量T细胞（免疫细胞）并产生应对机制，可能引起机体发热、休克甚至死亡。因此，该血清型菌株获得外源毒力因子可能是这次猩红热广泛流行，且出现重症及死亡患者的原因之一。

研究人员调查还发现，该菌株携带了一些抗药性基因，其中包括对四环素类、大环内酯类及喹若酮类抗生素的抗性基因。这些抗药性基因的存在可能会对抗生素治疗造成一定困难。

该研究小组还将继续对该病菌的遗传图谱进行分析，并结合流行病学的研究，找出此次病情的爆发原因和病菌的进化变异机制。

4. 近视致病基因

2011年6月9日，四川省人民医院杨正林教授科研团队与深圳华大基因研究院共同在国际知名期刊《PLoS Genetics》上发表合作研究成果——《通过外显子测序技术鉴定高度近视患者的ZNF644基因突变》（Exome Sequencing Identifies ZNF644 Mutations in High Myopia）。这是我国科学家利用外显子测序技术进行单基因病致病基因研究的又一项重要成果，将为近视相关的医学研究奠定重要的生物学基础。

Exome Sequencing Identifies ZNF644 Mutations in High Myopia PLoS Genetics: Research Article, published 09 Jun 2011 10.1371/journal.pgen.1002084

5.世界首个鹅全基因组序列图谱

浙江省农业科学院、象山县浙东白鹅研究所和华大基因共同主持完成了世界首个鹅全基因组序列图谱绘制，基因组大小约为1.2Gb。该项目采用目前最先进全基因组鸟枪法测序（WGS）策略，分别构建了170bp、500bp、800bp、2kb、5kb、10kb和20kb等不同插入片段长度的文库，进行双末端测序，得到数据总量约为139Gb的原始数据。华大基因通过自主研发的SOAPdenovo软件进行了拼接组装。全基因组鸟枪法测序（WGS）策略具有速度快、简单易行、成本较低的优点，目前已经被广泛应用于测定动植物基因组序列，如水稻、熊猫、黄瓜、牡蛎、半滑舌鳎、石斑鱼、朱鹮等。进一步的比较基因组学分析，将对揭示中国家鹅的起源、地理迁徙、生态演化提供直接重要的科学证据，同时也对从基因组分子序列、基因层次研究家鹅物种改良、肉质改善、适宜饲养条件的探索奠定基础。

6. 朱鹮全基因组序列图谱绘制

西安交通大学和华大基因共同主持完成了朱鹮全基因组序列图谱绘制。该项目采用目前最先进全基因组鸟枪法测序（WGS）策略，对样品分别构建了180bp、500bp、800bp、2kb、5kb、10kb和20kb等不同插入片段长度的文库，进行双末端测序，得到数据总量约为204Gb（原始数据）/141Gb（过滤后数据）；使用自主研发的SOAPdenovo软件进行拼接组装，朱鹮基因组大小约为1.37Gb；拼接组装所获得的序列Contig N50的长度为22.2kb，Scaffold N50的长度超过5.09Mb。朱鹮基因组图谱是进行朱鹮基因组研究的基础，通过测序及相关研究掌握朱鹮基因组信息并探索与生物进化相关的重要基因，重点搭建数据库及分析平台是后续朱鹮功能基因组与生态学研究的科学保障。通过该研究可以从基因角度破解朱鹮繁殖能力低下、朱鹮幼鸟的高死亡率等问题，此外，还可以进行野生种群和培育种群基因筛选和遗传标记研究，从而实现朱鹮疾病预警和发掘健康培育新技术，进一步全面提升朱鹮研究和保护方面的总体水平以及创新能力。同时，该项目的研究成果还可以为注释动物灭绝这一生命现象、动植物遗传资源保护和开展珍稀动植物司法鉴定奠定基础。

7. 中国仓鼠卵巢细胞系基因组测序

深圳华大基因研究院与美国GT(GT Life Sciences)公司首次完成了对中国仓鼠卵巢细胞系(CHO)基因组的测序工作,并提供对其基因组序列数据的优先访问途径。此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。