虎鲸

注册

 

发新话题 回复该主题

通过大规模的反刍动物基因组测序深入了解反 [复制链接]

1#
白癜风 http://www.pfbzl999.net/m/
文章剪影论文导读

反刍动物是哺乳动物中最成功的谱系之一,表现出形态和栖息地的多样性,并包含几个关键的牲畜物种。为了更好地理解它们的进化,作者生成并分析了所有6个反刍科44种反刍动物的基因组,创建了一个时间校准的系统发生,以解决拓扑争议,克服了谱系不完全排序的挑战。种群动态分析表明,10万至5万年前种群下降开始于,与此同时,人口在增加。我们也揭示了反刍动物消化系统、颅附属物、免疫系统、新陈代谢、体型、走行运动和齿列的进化可能的基因和调控元件。

研究背景

反刍动物是陆生食草动物的一个重要类群,目前至少有种,共计六个科(鼷鹿科、叉角蛉科、长颈鹿科、麝科、鹿科和牛科)。这些科中物种最丰富的是牛科,它包括至少种,如重要的家畜动物牛、水牛、牦牛、绵羊和山羊。反刍动物具有几个独特的解剖学特征,如多室胃和头部附属器。瘤胃和重瓣胃使反刍动物使用植物材料的效率比其他食草哺乳动物(如马科动物)更高。这种效应被认为与这些动物在多样性、丰度和地理分布上的进化成功有关。反刍动物也发展到极端的形态多样性,体重从2公斤到1公斤不等,以及各种不同的行为和生理特征。最终,反刍动物的这些适应性可能解释了这些动物在家养动物中惊人的丰富性。尽管反刍动物在生物学上的重要性和对人类文明的价值,但关于它们还有很多需要了解的地方。例如,反刍动物的系统发育远未解决,甚至在家族水平上也存在不一致。此外,它们许多特征的遗传基础仍然未知。对44种反刍动物的基因组进行了从头组装,这些动物来自六个科的36个属。结合已发表的5个野猪基因组、2个鹿科基因组和最近更新的化石信息,作者构建了该类群的系统发育树,分析了物种的居群历史,并研究了这些物种的基因组进化。研究结果不仅为理解这一重要哺乳动物类群的起源和演化及其特有性状提供了数据,而且对将反刍动物基因组资源纳入进化背景和保护反刍动物生物多样性具有指导意义。

主要结果1、基因组测序、组装和注释

使用Illumina测序技术获得了40多万亿碱基对(Tbp)的原始数据,然后重新组装了44种反刍动物的基因组。其中11种物种被国际自然保护联盟(IUCN)红色名录列为易危或更具灭绝风险的物种。基因组中四十个被组装成大框架与一系列末端配对的大型插入库,而普通大羚羊、山羚羊、紫羚和小羚羊四个基因组因样本退化只有组装叠连群水平但仍能胜任大部分比较基因组分析。使用BUSCO和同线性分析评估组装质量,基因组大小在2.52~3.25Gbp之间,与细胞学C值和k-mer的估计基本一致,表明所有物种的基因组覆盖相对完整。使用从头和基于同源性的基因预测对基因组进行注释。利用人、牛和羊的蛋白序列作为基于同源性的基因预测模板。最终注释的基因数目在不同物种之间从19,到25,,其变化主要由组装基因组的质量驱动。基因长度和外显子长度分布与其他哺乳动物相似。通过将所有反刍动物基因组与12种哺乳动物外类群物种进行比较,还鉴定出,个反刍动物特有的保守非外显子元件(RSCNEs)。这些RSCNEs占基因组的约0.61%。基因组和转录组数据见可视化基因组数据库(

分享 转发
TOP
发新话题 回复该主题