摘要： 哺乳动物基因组中存在的结构变异（structural Variants, SVs）包括缺失、插入、倒位、重复、易位、染色体外 DNA 环（ecDNA）和复杂的重排。在人类基因组中，SVs比其他类别的遗传变异更能影响核酸的序列，并且与许多罕见和常见疾病以及正常表型变异密切相关。然而，大规模研究SVs的功能极具挑战性，主要原因是缺乏在模型系统（如哺乳动物细胞系）中生成、映射和表征SVs的有效方法。2025年1月31日，美国华盛顿大学Pinglay等提出了一种名为GenomeShuffle-seq的新方法，用于在哺乳动物基因组中高效生成和分析结构变异 （SVs），实现了对主要SVs类别的多重生成、定位和表征（doi: 10.1126/science.ado5978）。研究者在基因组中设计了“shuffle cassettes”（一种特殊的DNA序列片段），这些cassettes可以在特定条件下通过Cre重组酶的作用进行重组，从而在同一实验中同时生成大量不同类型的SVs，显著提高了研究效率。SVs生成后，通过高通量测序技术可以精确定位变异的断点。此外，该系统还支持单细胞RNA测序（scRNA-seq），使得对SVs的识别能够达到单细胞水平。这种方法开启了混合细胞筛选的可能性，能够量化SVs对适应性、基因表达、染色质状态和三维核结构的功能影响。这使得在哺乳动物细胞（如小鼠胚胎干细胞）中生成、映射和基因分型成千上万的SVs成为可能，从而克服了现有方法的局限性。这一技术为研究复杂的遗传相互作用及SVs的功能影响提供了新的工具，尤其在人类疾病和癌症研究中具有重要的应用前景。 推荐人：丁雪，谢小冬