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科研人员揭示牦牛合乎青藏高原极点环境新机制

发布日期:2022-09-11 13:40    点击次数:56

科研人员揭示牦牛合乎青藏高原极点环境新机制

牦牛是青藏高原的绚烂,是高海拔地区不能替代的畜种资源,具有蹙迫的生态、经济和文化价值。我国事天下上领有牦牛种类和数目最多的国度,全天下约95%的家牦牛(Bos grunniens)和青藏高原专有的野牦牛(Bos mutus)漫步在西藏、青海、新疆等省区的高寒牧区及无人区。经恒久当然聘用,牦牛被毛、消化、呼吸、心血管等系统发生了合乎性进化,以搪塞高寒、缺氧、强紫外、养分认真等极点环境。当今,由于参考基因组不完好等身分制约,关于牦牛合乎性相关分子遗传机制的商榷有限。举例,已有的无数商榷多纠合在牦牛基因组单核苷酸多态性(SNP)分析上,较少波及对大片断结构变异(SV)漫步情况的描述和潜在功能的认知。

中国科学院西北高原生物商榷所援助中科院昆明动物商榷所、中国科学院大学等,利用哄骗二代(Illumina)、三代测序技能(Nanopore),诱导Hi-C互作图谱技能援手基因组拼装,远隔构建了野牦牛和家牦牛高质料染色体水平参考基因组(定名为NWIPB_WYak和NWIPB_DYak),以此为基础,诱导凡俗牛数据系统分析了SV在牦牛基因组的漫步特征。最初,商榷发现牦牛基因组存在无数缺失、插入、极端、叠加等序列,且大部分SV位于基因间区,其中6733个含有SV序列的基因受到正聘用。与心、肝、肾脏等组织比拟,肺脏中佩戴SV的各异抒发基因(DEG)最多,其中127个基因的SV在运转子和外显子区,热门资讯这些变异影响ARNT、GATA1、MAGF、KLF5及HOXB5等关节转录因子的靶向诱导。其次,商榷构建了牦牛和黄牛肺脏组织单细胞图谱,发现牦牛肺脏中内皮细胞存在分化,产生了一类特异的内皮细胞亚型。通过对受聘用SV、各异抒发基因等数据的整合分析,商榷发现牦牛及黄牛肺脏中内皮细胞群抒发含SVs的各异基因最多,标明肺脏内皮细胞的发育和对低氧合乎的功能可能受SV影响。临了,商榷通过组织学染色明察到牦牛的肺组织中存在较多的弹性纤维,弹性纤维不错增强肺的减轻才调,成心于牦牛在高原环境中的合乎,进一步分析发现参与弹性纤维拼装的LOX基因在牦牛间质细胞中的抒发显赫升高。牦牛高质料基因组的拼装,为系统开展牦牛遗传资源保护与利用,斥地全基因组聘用育种技能体系,提供了蹙迫数据。SV信息的系统检测也为认知牦牛与凡俗牛生殖拒绝的分子机制奠定了基础。上述效力对领会动物高海拔合乎和人类缺氧相关疾病的发生具有蹙迫道理道理。

9月6,相关商榷效力以Long read genome assemblies complemented by single cell RNA-sequencing reveal genetic and cellular mechanisms underlying the adaptive evolution of yak为题,行为Highlight著作,发表在《当然-通信》(Nature Communications)上。同日,Science News以Yaks breathe easy thanks to newly discovered lung cells为题对该责任进行报道。商榷责任取得第二次青藏高原详尽科学历练与商榷(STEP)筹画、中科院战术性先导科技专项、国度重心研发筹画、国度当然科学基金、青海省科技环节专项和当然基金团队项贪图支援。

构建家牦牛和野牦牛高质料参考基因组,并揭示基因组结构变异在基因抒发调控和肺脏细胞分化中的潜在功能

开首:中国科学院西北高原生物商榷所