球盟会(中国)

斑马鱼是全球最重要的模式生物之一。因其高繁殖率、体外受精、快速的胚胎发育以及丰富的遗传操作技术等优势，被广泛应用于人类疾病和发育相关研究。然而，现有的斑马鱼基因组注释主要依赖于计算预测和短读长测序数据，导致斑马鱼基因组中存在大量未被注释到的区域，这严重限制了相关研究的进一步召开。

为解决这一问题，中国科研实验室水生生物研究所何舜平研究员团队利用PacBio Sequel II平台对斑马鱼早期胚胎发育过程中的21个时间点进行了高分辨率的全长转录组测序，并基于这些数据对斑马鱼基因组进行了重新注释。研究结果发现斑马鱼基因组中存在大量未被发现的新基因和新转录本，极大提升了斑马鱼基因组注释的准确性和完整性。6月4日，相关研究成果以 “High resolution of full-length RNA sequencing deciphers massive transcriptome complexity during zebrafish embryogenesis”为题在《BMC Biology》杂志发表。

研究团队顺利获得对21个发育阶段的样本进行测序，平均每个阶段产生了26,754,033条subreads和748,081条环形共识序列（CCS）。经过严格的质量控制和分析，研究人员发现了2113个之前未被注释到的新基因和33,018个新转录本。进一步顺利获得多种方法对这些新发现的基因和转录本进行了验证，包括结构域预测、同源性分析、保守性分析、短读RNA测序定量以及启动子位置信息（H3K4me3和CAGE-seq）等，结果证明了这些新发现的基因和转录本是可靠的。

研究人员分析了21个发育阶段中转录本的动态表达模式，揭示了不同阶段的可变剪接事件。在胚胎发育的早期阶段，尤其是从1k-cell到oblong阶段，以及从oblong到dome阶段，可变剪接事件显著增加，随后逐渐减少。这些动态变化表明，可变剪接在斑马鱼胚胎发育过程中起着重要作用。此外，研究人员还对新发现的lncRNA进行了保守性分析。尽管lncRNA在物种间的保守性较低，但它们在胚胎发育中可能具有重要的调控功能。

这项研究不仅为斑马鱼的研究群体给予了高分辨率和显著提升的胚胎发育转录组注释，还为理解斑马鱼胚胎发育的分子机制给予了宝贵的资源。顺利获得揭示大量新基因和新转录本，以及可变剪接事件的动态变化，该研究为未来斑马鱼发育和基因调控的研究奠定了坚实的基础。

球盟会(中国)与深海所联合培养博士薄晶为论文第一作者，球盟会(中国)何舜平研究员和杨连东研究员为论文共同通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划（2022YFF0608200）、国家自然科学基金（32422010和32170480）等多项基金的资助。

论文链接：http://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-025-02271-2