双峰家驼与野驼基因组研究

地区:上海市 宝山区

关键词:内蒙古农业大学;新疆旺源驼奶实业有限公司;内蒙古自治区阿拉善畜牧研究所

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000002153

成果描述:

技术领域:该项目属于基因组测序与生物信息学领域。主要研究内容及发现点:该研究选择了来自蒙古国阿尔泰省自然保护区的8岁雄性野骆驼和来自中国内蒙古的6岁阿拉善双峰驼,使用高通量测序平台对骆驼基因组进行测序,得到骆驼基因组大小为2.38Gb,其中包括20821个蛋白编码基因。通过基因组学系统发育分析发现大约在5500万年到6000万年前,骆驼与其他偶蹄动物具有共同的祖先。骆驼基因组加速进化的基因主要富集在机体的代谢通路当中,尤其在胰岛素信号传导通路中更为显著,这也诠释了骆驼的胰岛素耐受性和高血糖特性。课题组估算出家骆驼基因组的杂合率显著低于野骆驼的杂合率,而家骆驼基因组杂合率低的区域存在嗅觉受体基因的富集。通过比较发现,家骆驼的SNP数目略高于野骆驼。家骆驼外显子区的杂合率要比野骆驼的低,这可能是家骆驼基因组经过了人工选择的标志。通过比较基因组学分析发现,细胞色素P450家族基因和重链抗体可能为骆驼独特生理特性的形成做出了重要贡献。通过研究所鉴定出的基因及代谢通路从基因组水平诠释了骆驼能够在极短恶劣的沙漠环境中生存的遗传机制。同时该研究的结果为认识相关代谢疾病机理提供科学依据,从而为人类健康服务。2012年11月13日首列双峰驼全基因组序列图谱绘制和破译工作完成,以内蒙古农业大学为第一完成单位,在Nature子刊《Nature communications》上作为封面文章在线发表,同时国际知名生物数据库GenBank将骆驼基因组数据向全球首次公开释放。科学价值:双峰驼全基因组图谱的成功绘制和破译,为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提供了重要参考,骆驼特殊的代谢特性可能会使其成为一种研究代谢综合症的新型模式生物。项目所取得的成果将会对野生骆驼保护和家养骆驼品种改良起重要指导,对骆驼产业的健康发展起到积极的推动作用。同行引用评价:到现在为止《Genome sequences of wild and domestic bactrian camels》被同行应用次数达到了30次。
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