![兔子驯化基因组文章解读](https://www.yanyin.tech/cms/manage/file/37.jpg)
双兔傍地走,安能辨我是雄雌
今天跟大家分享一篇14年发表在science上关于兔子训化的
基因组文章。
一、背景
物种驯化初期遗传背景的改变目前仍然知之甚少。文章构建了一个高质量的兔子的参考基因组,并对野兔和家兔进行了重测序,然后和参考基因组进行比较。文章鉴别出了100多处属于家兔的特异性的位点,但是大部分都是不稳定的SNP(不是fixed SNP,存在逆转的可能性)。在野兔和家兔之间存在差异的snp更多的位于非编码区,这说明驯化更多的在于调控,而不是特定的几个基因。另外通过富集分析研究得到跟大脑和神经相关的基因是刻意驯化的。文章最后结论是由于遗传背景较为复杂,兔子后者其他驯化物种身上的驯化行为更多的不是筛选某几个基因,而是整体上多位点的变化。
二、简单介绍
野兔和家兔在行为、形态、生理和生殖上都有明显的变化。目前对于其遗传背景的变化并不是很清楚,但是可以猜想是家兔和野兔所处的环境的压力不同所导致的。
家兔的驯化是在法国南方的修道院,发生在大约1400年前,传说是因为天主教认为兔子不是肉而是鱼,可以被食。
兔子是研究驯化的天然的好材料,因为其起源地知道且尚在,另外其驯化的地点也清楚。尤其是其驯化的时间较近,驯化区域仍存在相关的活兔。
三、材料和方法
利用Sanger测序测了一只雌性家兔,并对其进行了组装,基因组大小为2.66 Gb,组装contig N50 为64.7Kb,scaffold N50 为35.9Mb。
基因注释是利用Ensemble流程进行注释的,基因组注释的时候更多的利用了兔子的RNA转录组数据和人类的直系同源蛋白。
为了鉴定在驯化过程中处于选择的区域,我们对6只家兔、法国南部的3个野生的兔子和伊比利亚半岛的11只野兔进行了10x的测序。
另外还测了一种雪兔,用于减少背景影响。
四、研究结果
短片段比对用来寻找差异,鉴定出50百万的SNP和5.6百万的indel,这些变异位于编码区的有719911个,位于非编码区的有154489个。
野兔每个位点的核酸多态性评估其比例在0.6%到0.9%之间。因此兔子是目前已测序中多态性最高的哺乳动物。
通过群体平均的核酸多态性分析,其和驯化过程有很明显的变化,随着驯化的进行,核酸多态性降低。
选择清除分析研究筛选到GRIK2基因其在脑中高表达,SOX2基因编码的TF对于干细胞维持非常重要等。
富集分析筛选到的基因更多的和脑、神经相关,其GO注释结果如下
同时文章对筛选到的基因在不同的哺乳动物之间进行了SNP的比较,进行了功能验证。
研究表明,家兔和野兔之间更多的表型上的差异是因为驯化过程中对和大脑、神经发育相关基因靶向驯化的结果。另外由于兔子遗传背景较为复杂,其驯化过程并不是对特定的“驯化基因”进行筛选,而是整体基因组上多位点的微小变化引起的。
参考文献
Carneiro M, Rubin C J, Di P F, et al. Rabbit genome analysis reveals a polygenic basis for phenotypic change during domestication.[J]. Science, 2014, 345(6200):1074-9.