线粒体作为生物体的“动力工厂”，提供了运动所需能量（ATP）的95%。线粒体基因由于其母系遗传特性以及进化速率较快等特点，被广泛地用于种群遗传学、进化生物学、谱系地理学和系统发育学等学科领域。关于线粒体基因组的进化也一直是进化生物学研究热点之一。脊椎动物的线粒体基因组的组成和结构相对保守，但在两栖类中发现了大量的基因重排、基因重复和丢失的现象。目前关于线粒体基因组重排的机制，以及重排对高通量测序拼接基因组的影响尚不明确。

中国科学院成都生物研究所曾晓茂团组夏云等，对两栖类棘腹蛙28个种群290号样本的线粒体基因组重排高变区测序后，发现了线粒体基因重排的中间状态，并发现了重排后产生的多种基因排列形式。通过基因排列顺序和系统发育分析发现线粒体基因组在一次串联重复后，逐步随机丢失产生多种基因排列类型的过程。通过设计软件在GenBank中查找所有两栖类和爬行类有鳞目的线粒体DNA序列后，发现种内水平的基因重排较为罕见。这一研究结果发现了线粒体基因重排的初始状态，支持了串联重复-随即丢失的线粒体基因重排机制。并且该研究支持了课题组先前发现的线粒体基因组重排发生后在扩散和固定过程中的非适应性进化的特性。该研究结果已发表于国际基因组期刊BMC Genomics（2016）。

高通量测序已广泛用于生物学的方方面面，但是在线粒体基因组的测序中，其测序拼接是否受基因组重排的影响还知之甚少。课题组成员选取了两栖类两种有重排的棘腹蛙和崇安湍蛙进行高通量测序。在经过多种拼接方法之后，高通量测序能够有效地拼接这两个物种的线粒体基因组。通过基因组结构分析及系统发育分析验证了测序的准确性。该研究结果已发表于国际综合性期刊PeerJ (2016)。

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