背景:骆驼是骆驼科,骆驼属的动物,分单峰驼、双峰驼两种。野骆驼生活在中国西北和蒙古西南部,能够忍受酷热和酷寒,并且适应贫瘠和稀缺的植被。骆驼有诸多特性:一天之内,骆驼的体温可能经历从34到41摄氏度的巨大变化;骆驼进食八倍于牛和羊的盐,血糖水平是其他反刍动物的两倍,但并未罹患糖尿病和高血压;骆驼还能制造一种名为重链抗体的抗病蛋白。
目的:运用Roche 454 FLX+、Illumina和SOLiD平台对骆驼全基因组进行测序,通过与已测序完成的其它物种的比较基因组学分析,研究骆驼的进化历史,从而了解骆驼特殊生活习性和生理特性,解释骆驼在极端环境下生存能力的分子机制,为野生骆驼保护和家养骆驼品种改良提供指导。
结果:双峰驼全基因组大小为2.38 Gb,发现20,821个蛋白编码基因。在其它已完成基因组测序的物种中,双峰驼与牛的遗传关系更近,预计的分化时间大约在5500万—6000万年前。快速进化分析发现,调节胰岛素信号途径的基因在双峰驼中存在快速进化。研究还发现骆驼具有多个CYP2J基因拷贝,CYP2J基因与高压升高相关。研究同时解析了骆驼嗅觉基因、解毒基因和免疫球蛋白的遗传分子特征。
原文索引:[ Meng H, et al. Genome sequences of wild and domestic bactrian camels. Nat Commun, 2012, 3: 1202-1209.]
2、蒙古马和普氏野马全基因组测序:
背景:普氏野马(蒙古野马)(Equus ferus przewalskii)属于马科,原产于蒙古国西部科布多盆地和中国新疆准噶尔盆地东部一带,因此也被称作蒙古野马或准噶尔野马,是世界上仅存的野马,具有6000万年的进化史,被世人誉为“活化石”,是研究家马起源和品系人工选育不可或缺的材料,也是保存马类动物遗传多样性及用于家马性状改良和育种的珍贵物种。蒙古马是中国乃至全世界较为古老的马种之一,主要产于内蒙古草原,是典型的草原马种,被农业部确定为138个国家级畜禽遗传资源保护品种之一。
目的:运用Illumina HiSeq2000平台对一匹雄性蒙古马和一匹雄性普氏野马全基因组进行测序,同时通过Roche 454 FLX+平台对另外一匹雌性蒙古马的8个组织进行深度转录组测序,以便得到普氏野马和蒙古马的基因组序列和基因注释信息。通过对马属动物核型进化的研究,进而揭示哺乳动物核型进化机制。
结果:雄性蒙古马和雄性普氏野马在拼接组装中分别组装了2 Mb和3 Mb的Y染色体序列,获得了迄今为止更完整的马的Y染色体的序列图谱;通过蒙古马5号染色体与普氏野马23、24号染色体间的序列相似性分析,确认了蒙古马和普氏野马间的一次染色体罗伯逊易位事件,并且发现罗伯逊易位并没有导致染色体更多的局部重排,说明罗伯逊易位和染色体局部重排可能是由不同的机制引起的。研究还发现两种重复序列对基因组的不稳定性有着强烈的影响。
原文索引:[Huang J L, et al. Analysis of horse genomes provides insight into the diversification and adaptive evolution of karyotype. Sci. Rep, 2014, 4: 4958.]