始于1990年的人類基因組計劃（The Human Genome Project）開啟了基因組時代。前期的基因組項目主要聚焦在各種模式生物，從原核生物（流感嗜血桿菌，1995）到真核生物（釀酒酵母，1996），從單細胞生物到多細胞生物（秀麗線蟲，1998；果蠅，2000），從動物到植物（擬南芥，2000），從陸生生物到水生生物（河豚魚，2002），從小基因組生物到大基因組生物（人，2001；小鼠，2002；大鼠，2004）。這些項目極大開闊了人類對生命認識的眼界，使人類的認識從描述性發(fā)展到分子水平。更重要的是，這些項目培育了新的基因組方法，形成正向反饋和鏈式反應(yīng)，為推動基因組學(xué)領(lǐng)域的進一步發(fā)展打下基礎(chǔ)，也促進了物種間的比較基因組學(xué)研究的開始。
這些模式生物基因組項目的成功，促進了非模式生物基因組項目，特別是重要農(nóng)作物核畜牧動物的基因組測序。這些歷史性進展促成了PAG會議的召開，并發(fā)展壯大。自1992年第一屆PAG會議召開至今，PAG會議見證了所有動植物基因組項目的啟動、發(fā)展和完成。迄今，幾乎所有重要動植物基因組都得到測序。人們利用當(dāng)時最先進的技術(shù)，獲得了最高質(zhì)量的基因組。當(dāng)然，由于技術(shù)的局限，雖然獲得的基因組雖然都被冠上“參考基因組”稱號，但是它們的質(zhì)量參差不齊。2017年第25屆PAG會議的一個重要進展，就是人們開始關(guān)注參考基因組的質(zhì)量，開發(fā)利用最新技術(shù)，構(gòu)建“黃金級”、“白金級”參考基因組，并且開始系統(tǒng)地定義這個標準。具體內(nèi)容在上一篇文章（PAG會議隨筆之一：參考基因組“遍地開花”）中進行了介紹。
2017年P(guān)AG會議的另外一個重要進展是“重測序項目”（resequencing）的涌現(xiàn)。針對每一個重要動植物，除了構(gòu)建參考基因組，人們都在開展大規(guī)模的重測序項目。這些重測序項目有很多實際意義，比如（通過GWAS分析）尋找決定優(yōu)良性狀的基因、動植物的馴化、以及跟蹤物種的進化和起源。
動植物參考基因組項目，以及重測序項目，都產(chǎn)生了大量的基因組數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在發(fā)表時往往只做了比較有限的分析，往往還存在巨大的潛在挖掘價值，是基因信息的金礦。 動植物參考基因組項目和重測序項目的爆發(fā)性的出現(xiàn)，使比較基因組學(xué)進入了一個黃金時代。這些比較基因組項目有些針對某個或某類物種（比如大豆），有些則針對一些研究主題（比如小RNA）。這里介紹今年P(guān)AG會議上報道的一些代表性比較基因組項目。
植物小RNA比較基因組學(xué)
美國University of Missouri的Blake Meyers系統(tǒng)比較了各種不同的小RNA，包括miRNA，siRNA，tasiRNA，phasiRNA，和hc-siRNA。這些小RNA 合成的方式不同，長度不同，作用的靶標不同，表達的組織不同，功能也不同。美國ColdSpring Laboratory（冷泉港實驗室）的Rob Martienssen從功能（甲基化和表觀遺傳學(xué)，可變剪切）和應(yīng)用（育種）方面深入介紹了小RNA。美國University of Georgia的KyungDo Kim對大豆品系的小RNA類型進行了比較分析，發(fā)現(xiàn)不同品系大豆合成的小RNA種類相差很大，通過GWAS分析發(fā)現(xiàn)，長度為24 NT的小RNA產(chǎn)量的降低與基因DCL3的突變相關(guān)。
系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)（phylogenomics）
Universityof Georgia的Jim Leebens-Mack報告了它們在基因和基因組的比較基因組學(xué)分析方面的進展。Leebens-Mack認為，隨著大量植物基因組的完成，植物比較基因組學(xué)，特別食系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)時代已經(jīng)到來。他系統(tǒng)介紹了一千個植物轉(zhuǎn)錄組項目（1000 PlantTranscriptome Project），進化樹家族（TreeFam）項目，MADS Box基因家族，如何定義基因組家族，如何構(gòu)建進化樹，如何比較基于基因的進化樹和基于物種的進化樹等。
可變剪切的比較基因組研究
Universityof Florida的Brad Barbazuk報道了9個物種的可變剪切的保守性和進化。他說與動物相比，植物的可變剪切研究比較落后。可變剪切研究的一個重要問題是判斷可變剪切的準確性?？勺兗羟锌赡苁艿胶芏嘁蛩氐母蓴_，比如基因組組裝，基因組的復(fù)雜性（全基因組重復(fù)），測序文庫的質(zhì)量可以導(dǎo)致intron retention的高估。Iso-Seq是一個研究轉(zhuǎn)錄和剪切的很好的方法，可以獲得全長轉(zhuǎn)錄本信息，也獲得可靠的可變剪切信息，只是目前的成本還是太高，還不能廣泛使用于研究所有的物種，特別是表達含量較低的轉(zhuǎn)錄本。
2018年比較基因組學(xué)領(lǐng)域充滿期待
隨著更多動植物物種參考基因組的構(gòu)建，重測序項目隨之開展，在將來的一年里，隨著大規(guī)?；蚪M或重測序項目的發(fā)起和推進，我們將看到比較基因組領(lǐng)域的飛速發(fā)展。2018年值得期待。
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