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Science:中国科学家领衔“破译”绵羊基因组

 

Science:中国科学家领衔“破译”绵羊基因组

由中国科学家领衔的一个国际科研小组 5 日宣布,历经 5 年时间,他们完成了对绵羊基因组的测序、组装及分析工作。这项成果使人们对反刍动物生物学有了崭新认识。更重要的是,中国是绵羊和山羊饲养及羊肉消费大国,新研究将促进选育出更优秀的肉羊新品种。

绵羊基因组的测序工作在 2009 年正式启动,其中中国科学院昆明动物研究所与华大基因联合测序一头母羊,而英国罗斯林研究所测序一头公羊,参考基因组序列在 2012 年对外正式发布。

此后,昆明动物研究所、西北农林科技大学、华大基因、澳大利亚联邦科学与工业研究组织、英国罗斯林研究所、法国国家农业研究院、美国犹他州立大学等 26 家单位联合对绵羊基因组进行分析,最新成果 5 日发表在美国《科学》杂志上。

最新分析表明,绵羊染色体上有 141 个大结构改变、近 1 万个拷贝数变异(即片段缺失或片段复制异常)、约 1000 万个单核苷酸多态性变异。此外,新研究还鉴定出一系列反刍动物特有的基因家族扩张事件、基因结构变异和基因表达的组织特异性变化,其中最重要的是发现了反刍动物独特的消化系统和脂类代谢进化相关联的特异基因。

研究第一作者、西北农林科技大学姜雨副教授告诉新华社记者,绵羊是反刍动物的一个典型代表动物,而瘤胃是反刍动物独有的消化器官,可以有效地将植物纤维转化为挥发性脂肪酸。他们首次发现两种在绵羊中发生特异蛋白结构改变、且仅在瘤胃中特异高表达的结构蛋白,一种是被首次发现并命名的毛透明蛋白类似蛋白,另外一种是小脯氨酸丰富蛋白Ⅱ家族。

此外,除了肝脏,反刍动物的皮肤也是重要的脂类代谢器官。姜雨说,他们在绵羊皮肤中找到了控制脂类合成的关键基因 MOGAT2 和 MOGAT3。

姜雨说,“绵羊参考基因组的发布和分析,使我们对反刍动物生物学有了崭新认识”,并初步了解了“反刍动物成为最繁盛的陆地食草动物的原因”。

他说,更重要的是,中国是绵羊和山羊饲养及羊肉消费大国,这一研究有助于培育出更优秀的专门化肉羊新品种。

原文检索:

 

Yu Jiang, Min Xie, Wenbin Chen, Richard Talbot, Jillian F. Maddox, Thomas Faraut, Chunhua Wu,Donna M. Muzny, Yuxiang Li, Wenguang Zhang, Jo-Ann Stanton, Rudiger Brauning, Wesley C. Barris,Thibaut Hourlier, Bronwen L. Aken, Stephen M. J. Searle, David L. Adelson, Chao Bian, Graham R. Cam,Yulin Chen, Shifeng Cheng, Udaya DeSilva, Karen Dixen, Yang Dong, Guangyi Fan, Ian R. Franklin,Shaoyin Fu, Pablo Fuentes-Utrilla, Rui Guan, Margaret A. Highland, Michael E. Holder, Guodong Huang,Aaron B. Ingham, Shalini N. Jhangiani, Divya Kalra, Christie L. Kovar, Sandra L. Lee, Weiqing Liu, Xin Liu,Changxin Lu, Tian Lv, Tittu Mathew, Sean McWilliam, Moira Menzies, Shengkai Pan, David Robelin,Bertrand Servin, David Townley, Wenliang Wang, Bin Wei, Stephen N. White, Xinhua Yang, Chen Ye,Yaojing Yue, Peng Zeng, Qing Zhou, Jacob B. Hansen, Karsten Kristiansen, Richard A. Gibbs,Paul Flicek, Christopher C. Warkup, Huw E. Jones, V. Hutton Oddy, Frank W. Nicholas,John C. McEwan, James W. Kijas, Jun Wang, Kim C. Worley, Alan L. Archibald, Noelle Cockett, Xun Xu,Wen Wang, and Brian P. Dalrymple. The sheep genome illuminates biology of the rumen and lipid metabolism. Science, 6 June 2014; DOI:10.1126/science.1252806

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