在真核生物基因组中，局部基因复制等方式可产生相邻的同源基因并形成基因簇。位于同一基因簇内成员通常具有相似或互补的功能，同时也可在不同组织、发育阶段或进化过程中发生功能分化。包含不同物种中基因簇的组成、功能、表达和进化特征等信息的综合数据资源有助于揭示簇内基因的功能联系及其分化规律，然而目前尚无符合上述条件的数据平台。
2026年10月31日，中国科学院遗传与发育生物学研究所王秀杰研究组在Nucleic Acids Research期刊在线发表了题为LoGIC: a cross-species local gene-cluster integrative catalog的研究论文。LoGIC数据库收录了通过团队自主开发的方法识别到的30种代表性真核生物基因组中的20,306个同源基因簇，并整合基因组位置、序列相似性、功能注释、表达特征与进化保守性等信息，为研究多基因家族的功能分化和基因簇演化提供了便捷的数据资源。
针对现有基因簇识别方法准确性不足的问题，团队首先利用双组分混合高斯模型建立了物种特异的基因簇识别方法，在人、小鼠、斑马鱼、果蝇和秀丽隐杆线虫等30个代表性物种中实现了更加准确的基因簇鉴定。其中在人类基因组中识别出770个基因簇，包含3,517个基因。团队进一步开发了LoGIC网页平台，并提供基因簇信息总览、条件检索、功能分析和进化比较等功能，使得用户可以多角度、交互式浏览目标基因簇的综合信息。针对人类基因簇，平台还整合了GTEx组织表达数据及592组Hi-C数据，便于检索基因簇的表达模式与其在不同组织与细胞类型中的染色质空间结构变化。以人类基因组中的H2AC、HOXA等基因簇为例，团队展示了LoGIC数据库在比较同一基因簇中不同成员间的序列、表达特征、功能特化及基因簇的演化趋势等方面的功能与优势。
中国科学院遗传发育所博士生宋麟康和刘点康为论文共同第一作者，王秀杰研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划及北京市相关科研项目的资助。
图1 LoGIC数据库的构建流程、信息整合与进化比较功能
图2 LoGIC网页功能简介
