华大基因研究院报告第一国内山羊的基因组序列

协作研究今天在线发表在《自然生物技术》,研究人员从中国科学院昆明动物研究所,中国科学院,BGI,和其他机构,已经完成了第一个国内山羊基因组序列通过一个健壮的方法结合下一代测序(上天)和全基因组的映射(WGM)技术。山羊基因组是第一个参考基因组小反刍动物,有助于推进的理解不同的反刍动物的基因组特性非反刍的物种。这项工作也产生了一个宝贵的经验对于促进新创的组装大型复杂的基因组在未来。

山羊是公认的世界畜牧业的重要一员,与许多独特的生物特性。他们是一种重要的经济资源在世界各地的许多发展中国家,尤其是中国和印度。然而,尽管他们的农业和生物的重要性,山羊育种和遗传研究一直受到缺乏高质量的参考基因组序列。山羊基因组序列将有助于促进SNP标记的识别分子标记辅助育种和提高山羊的效用作为生物医学模型和生物反应器。

下一代测序技术的可用性(门店),议会草案现在很容易产生。然而,完成一个序列的染色体水平仍是一个难对付的家伙。在这项研究中,结果表明,单个门店平台,当全基因组映射技术相结合,可以产生更快地完成组装和高质量比其他现有的映射策略如BACs或鱼。通过这种综合方法,研究人员获得了~ 2.66 Gb山羊参考基因组从女性云南黑羊。

转座的元素(te)是哺乳动物基因组的主要组件,为基因和/或基因组进化。工商业山羊基因组中类似于牛、和含有大量ruminant-specific重复,如SINE-tRNA SINE-BovA。据报道,SINE-BovA重复扩张主要是在牛基因组中。然而,在这项研究中,研究人员发现SINE-tRNA专门在山羊基因组中重复了。

通过构建系统发育树在山羊、牛、马、狗、负鼠和人类,研究人员发现山羊和牛在2300万年前拥有共同的祖先。进一步比较分析发现44快速进化的基因在积极的选择,其中7三垂体激素或免疫相关基因和基因有关。确定的免疫相关基因也存在于牛。垂体激素的研究结果表明,快速演化可能与山羊和牛之间的不同的特性在牛奶生产,胎儿的发展速度和/或头发变化。

主要组织相容性复合体(MHC)免疫系统中发挥着重要作用。在这项研究中,山羊MHC被发现位于染色体23和包含两个地区2.25 Mb的长度和360 kb,分别。与高质量的基因组大会,进一步了解山羊MHC将有用的免疫学研究和疫苗开发。

哺乳动物的显著特点之一是保护增长称为头发。它是由毛囊内的皮肤,可以提供保护(保护头发)或绝缘(下层绒毛)。两个主要的毛囊包括初级毛囊产生只在所有哺乳动物外衣的头发,和次级毛囊可以生产羊绒或“汗毛”在某些哺乳动物,包括山羊和羚羊。尽管2500年的历史和羊绒生产的程度,人们缺乏理解羊绒形成和发展的分子机制。

研究人员进行了转录组分析中小学开司米山羊卵泡,揭示51基因差异表达之间的两种类型的毛囊。角蛋白和keratin-associated蛋白质头发纤维的主要结构蛋白,确定纤维的质量。在这项研究中,29 30 keratin-associated角蛋白基因和蛋白质的基因被发现在这两种类型的毛囊。十keratin-associated有趣的是,他们发现两个角蛋白基因和蛋白质基因一贯中小学毛囊之间的差异表达,这表明keratin-associated蛋白质基因可能是更重要的在确定羊绒纤维的结构。除了角蛋白基因和keratin-associated蛋白质的基因,研究人员还发现了几种氨基酸生物合成的酶,在调节主要影响头发的生长周期和头发。

荀勖、华大基因研究院副主任说:“山羊参考基因组的分子育种是一个重要的垫脚石开司米山羊,将有助于推进反刍动物的比较研究。转录组分析中小学毛囊将打开一个新方法更好的提高羊绒羊毛质量。”