11月13日,,中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院/中國科學(xué)院系統(tǒng)生物學(xué)重點實驗室李亦學(xué)研究員課題組與內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué),、上海交通大學(xué),、南開大學(xué)等研究機構(gòu)的科研人員合作完成了世界首例雙峰駝全基因組序列圖譜繪制和破譯工作,,成果在Nature子刊Nature Communications上在線發(fā)表,這項工作的生物信息學(xué)分析部分的主要研究骨干是系統(tǒng)生物學(xué)重點實驗室的丁國徽副研究員,,王振博士后以及李圣迪研究生等,。同日,Nature雜志社采訪了項目組主要成員并在Nature主頁頭版頭條報道該項工作,。Nature官方網(wǎng)站撰寫評論指出該工作“正解開保證駱駝在嚴酷環(huán)境下生存的基因魔方”,。
此次,科研團隊同時對一個八歲的野生雄性雙峰駝及一個六歲的阿拉善雙峰駝進行全基因組序列測定和系統(tǒng)分析,?;驁D譜分析顯示,雙峰駝全基因組大小為2.38 Gb, 共編碼20,821基因,;系統(tǒng)發(fā)育分析顯示在已完成基因組測序的物種中,雙峰駝同牛遺傳關(guān)系最近,,并在5500–6000萬年前有最近的共同祖先,;同時能量存儲和自我保護相關(guān)代謝通路中的基因處于加速進化狀態(tài),特別胰島素通路相關(guān)基因的適應(yīng)性進化可以解釋駱駝高胰島素抗性,;野駱駝和家駱駝的比較顯示,,許多嗅覺受體在家駱駝中的雜和率顯著較低,,表明馴養(yǎng)與嗅覺有很大關(guān)系;課題組同時解析了雙峰駝解毒基因和免疫球蛋白可能的遺傳分子特征,。
雙峰駝全基因組圖譜的成功繪制和破譯,,為了解駱駝特殊生活習(xí)性和生理特性,解釋駱駝在極端環(huán)境下生存能力的分子機制提供了重要參考,,駱駝特殊的代謝特性可能會使其成為一種研究代謝綜合癥的新型模式生物,。項目所取得的成果將有可能會對野生駱駝保護和家養(yǎng)駱駝品種改良起重要指導(dǎo),并對駱駝產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展起到一定的積極推動作用,。
此項工作獲得國內(nèi)媒體的重點關(guān)注,,新華社,人民網(wǎng),,光明日報,,南方日報等對該工作的完成進行了報道,并被大量媒體轉(zhuǎn)載,。
該項目部分經(jīng)費由國家科技部,,中國科學(xué)院,國家自然科學(xué)基金委等資助,。(生物谷Bioon.com)
doi: 10.1038/ncomms2192
PMC:
PMID:
Genome sequences of wild and domestic bactrian camels
The Bactrian Camels Genome Sequencing and Analysis Consortium, Jirimutu, Wang Z, Ding G, Chen G, Sun Y, Sun Z, Zhang H, Wang L, Hasi S, Zhang Y, Li J, Shi Y, Xu Z, He C, Yu S, Li S, Zhang W, Batmunkh M, Ts B, Narenbatu, Unierhu, Bat-Ireedui S, Gao H, Baysgalan B, Li Q, Jia Z, Turigenbayila, Subudenggerile, Narenmanduhu, Wang Z, Wang J, Pan L, Chen Y, Ganerdene Y, Dabxilt, Erdemt, Altansha, Altansukh, Liu T, Cao M, Aruuntsever, Bayart, Hosblig, He F, Zha-Ti A, Zheng G, Qiu F, Sun Z, Zhao L, Zhao W, Liu B, Li C, Chen Y, Tang X, Guo C, Liu W, Ming L, Temuulen, Cui A, Li Y, Gao J, Li J, Wurentaodi, Niu S, Sun T, Zhai Z, Zhang M, Chen C, Baldan T, Bayaer T, Li Y, Meng H.
Bactrian camels serve as an important means of transportation in the cold desert regions of China and Mongolia. Here we present a 2.01?Gb draft genome sequence from both a wild and a domestic bactrian camel. We estimate the camel genome to be 2.38?Gb, containing 20,821 protein-coding genes. Our phylogenomics analysis reveals that camels shared common ancestors with other even-toed ungulates about 55-60 million years ago. Rapidly evolving genes in the camel lineage are significantly enriched in metabolic pathways, and these changes may underlie the insulin resistance typically observed in these animals. We estimate the genome-wide heterozygosity rates in both wild and domestic camels to be 1.0 × 10(-3). However, genomic regions with significantly lower heterozygosity are found in the domestic camel, and olfactory receptors are enriched in these regions. Our comparative genomics analyses may also shed light on the genetic basis of the camel's remarkable salt tolerance and unusual immune system.