<ruby id="x99bf"><ins id="x99bf"><meter id="x99bf"></meter></ins></ruby>

    <em id="x99bf"><address id="x99bf"><nobr id="x99bf"></nobr></address></em>

        <noframes id="x99bf">

        <form id="x99bf"><span id="x99bf"><th id="x99bf"></th></span></form>

          <address id="x99bf"><address id="x99bf"></address></address>

          動物研究所合作團隊揭示小鼠行為和神經基因的馴化機制

            實驗小鼠是生物學和醫學研究中最常用的哺乳動物模型之一,由野生小家鼠長期馴化而來。實驗小鼠和野生小家鼠在體型、生理及行為方面存在很大差異。特別是,實驗室馴化下小鼠攻擊行為減弱、溫順行為增強。已知實驗小鼠的基因組來自Mus musculus domesticus (M. m. domesticus)、M. m. musculus、和M. m. castaneus三個小家鼠亞種,其中,M. m. domesticusM. m. musculus在其歐洲大陸分布區相鄰區域存在雜交帶。由于野生小家鼠基因組數據缺乏,小鼠馴化的遺傳學機制仍未完全闡明。

            中國科學院動物研究所張知彬研究員領導的科研合作團隊通過多年努力,收集并測定了來自我國和歐洲的11份M. m. domesticus、9份M. m. musculus、和16份M. m. castaneus野生小家鼠DNA樣品及基因組序列,并與已知的36個經典近交系進行了聯合分析,發現經典近交系小鼠基因組聚為獨立一支,與野生小家鼠完全分開,與M. m. domesticus最為相近(圖1)。結果說明,經典近交系小鼠基因組是以M. m. domesticus為主的嵌合基因組;實驗室人工選擇下,其遺傳結構發生了很大分化。

            該研究使用了核苷酸多樣性分析、Fst、XP-CLR共3種方法,篩選出339個馴化基因(圖2)。GO分析結果顯示,馴化選擇基因與腦功能和行為密切相關。通過比對NCBI小鼠基因表達數據庫,發現馴化選擇基因中有近40%在腦內高表達。比對MGI數據庫中有關敲除/基因突變小鼠記錄,發現篩選的339個馴化基因中有245個(占51%)在敲除小鼠中具有神經系統和行為的改變。RNA-Seq檢測發現339個馴化基因差異表達基因比例在海馬和額葉中更高。差異表達基因的GO分析表明相關基因富集于神經系統功能和行為方面。結果說明行為和神經系統的改變是實驗室小鼠馴化最顯著的特征。

            利用基因編輯和點突變小鼠模型,發現Astn2基因內含子中的rs27900929位點突變后,小鼠更傾向于躲避實驗人員手的主動接觸,也更易啃咬實驗人員的手(圖3)。進一步分析發現,多態性位點rs27900929改變導致Astn2基因2種不同剪切體比例的改變,這一改變與上述小鼠的馴化行為變化存在關聯(圖3)。值得注意的是,Astn2基因與人類自閉癥有關。

            該研究對于今后利用小鼠模型開展生物學和醫學研究及開展野生小家鼠種群的行為、神經、生理和生態調控機制奠定了基礎。

            本研究于2022年9月26日以“Whole-genome sequencing reveals the genetic mechanisms of domestication in classical inbred mice”為題發表在Genome Biology上。中國科學院動物研究所劉明博士、中國科學院北京基因組研究所余彩霞博士、北京諾禾致源科技股份有限公司張智超、中國醫學科學院醫學實驗動物研究所宋銘晶博士為共同第一作者,中國科學院動物研究所張知彬研究員和中國科學院北京基因組研究所張兵研究員為共同通訊作者。來自中國科學院動物研究所農業蟲害鼠害綜合治理研究國家重點實驗室、國際動物學會、中國科學院動物研究所干細胞與生殖生物學國家重點實驗室、中國科學院北京基因組研究所(國家生物信息中心)、北京諾禾致源科技股份有限公司、北京格致博雅生物科技有限公司、中國醫學科學院醫學實驗動物研究所、捷克科學院脊椎動物研究所、德國園藝和森林植物保護研究所/流行病學和病原體診斷研究所、鄭州大學生命科學學院、黑龍江省農業科學院植物保護研究所、華中師范大學生命科學學院、中國科學院亞熱帶農業研究所、中國科學院大學生物互作卓越創新中心、廣東省農業科學院植物保護研究所、中國農業科學院植物保護研究所、美國佛羅里達州立大學心理學系的研究人員參與了該項研究。

            該研究得到了中國科學院先導項目(XDB11050300,XDPB16)、國家自然科學基金重點項目(31330013)、中國科學院對外合作項目(152111KYSB20150023,152111KYSB20160089)、農業蟲害鼠害綜合治理國家重點實驗室開放課題(Chinese IPM1615)以及中國科學院關鍵技術人才計劃等基金、項目的支持。

            全文鏈接:https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-022-02772-1

            Liu M#, Yu C#, Zhang Z#, Song M#, Sun X, Piálek J, Jacob J, Lu J, Cong L, Zhang H, Wang Y, Li G, Feng Z, Du Z, Wang M, Wan X, Wang D, Wang YL, Li H, Wang Z, Zhang B*, Zhang Z*. Whole-genome sequencing reveals the genetic mechanisms of domestication in classical inbred mice. 2022. Genome Biology, 23: 203.

          圖1. 基于基因組的小鼠系統發育關系和種群結構(自Liu et al. 2022. Genome Biology)

          圖2. 基于基因組的小鼠馴化基因篩選(自Liu et al. 2022. Genome Biology)

          圖3. Astn2內含子點突變(T > C)對于小鼠攻擊行為的影響(自Liu et al. 2022. Genome Biology)

          關于我們
          聯系我們
          地  址:北京市朝陽區北辰西路1號院5號
          郵  編:100101
          電子郵件:ioz@ioz.ac.cn
          電  話:+86-10-64807098
          傳  真:+86-10-64807099
          友情鏈接
          低头将硕大的含进嘴中

          <ruby id="x99bf"><ins id="x99bf"><meter id="x99bf"></meter></ins></ruby>

            <em id="x99bf"><address id="x99bf"><nobr id="x99bf"></nobr></address></em>

                <noframes id="x99bf">

                <form id="x99bf"><span id="x99bf"><th id="x99bf"></th></span></form>

                  <address id="x99bf"><address id="x99bf"></address></address>