鸡基因组序列草图

2004年3月1日,美国人类基因组研究所发布新闻公报称,美国华盛顿大学威尔逊博士领导的一个小组经过一年工作,首次成功测绘出鸡的基因组序列草图。这也是迄今完成的首张禽鸟类物种的基因组序列草图。

_双图_争辉__科学家绘出鸡基因组序列草图和遗传差异图谱_奇云.pdf - Adobe Acrobat Pro DC

威尔逊博士选择了家鸡的远祖红原鸡(见上图)为测绘对象,绘出的草图中约包含10 亿对碱基。红原鸡产于云南、广东、广西及海南,中国早在2000多年前就已将红原鸡驯化。无论是作为一种实验用模式生物,还是作为一种农业经济动物,鸡都有着独特的生物学特性和经济学价值,因此,开展鸡基因组研究是十分有意义的。

科学家们已将鸡基因组序列草图数据存入公共数据库,供世界各地的生物医学和农业研究人员使用。同时,他们还将鸡基因组序列草图与人类基因组序列图谱进行了并列,从而为其他研究人员利用特定浏览工具进行比较基因组分析提供了便利。在鸡的基因组草图基础上,科学家可望在几年内绘出完整的鸡类基因序列图谱。

鸡基因组遗传差异图

在中科院北京基因组研究所领导下,由中国、英国、瑞典、荷兰、德国和美国科学家组成的联合研究小组,利用从国际基因组计划获得的基因组序列原始数据,通过生物信息学方法,对红原鸡基因组和现代生产鸡种基因组作对照研究,寻找优良生产鸡种的基因组多态性特征,构建优良生产鸡种基因组的分子标记图谱。3月1日,6国科学家组成的联合研究小组宣布绘成了一张鸡的遗传差异图谱——鸡基因组多态图谱。这张图谱以红原鸡基因组序列草图为参考框架,分别对来自英国的肉鸡、瑞典的蛋鸡和中国的乌鸡的基因组进行了测序分析,并在此基础上识别出约200万个遗传差异,其中绝大多数为单核苷酸多态性位点。我国是鸡的起源地,保有大量的种质资源,开展鸡基因组多态研究具有得天独厚的条件。国际科学家团队将共同完成这些变异位点的分析,分析结果预期将于今年9月公布。

人类与鸡是近亲?

在研究中科学家惊奇地发现,鸡类有39对染色体,5~8万个基因,其中80%的基因与人类相同。他们通过对人、鸡、鼠的基因结构进行对比后发现,就各基因在染色体上的位置分布而言,人与鸡之间存在更多的相似性。

这一新发现多少有些出人意料,因为目前在人类遗传性疾病研究领域,通常认为鼠与人的基因组更接近,并以鼠为实验对象。科学家们解释说,新发现与此并不矛盾,其原因在于衡量的角度不同。DNA分子结构为两股互相缠绕的多核苷酸链。在核苷酸的排列方面,鼠与人之间存在更多相似性,这是毫无疑问的。鼠作为研究人类遗传等问题的主要实验对象的地位不会被动摇。但新发现表明人与鸡在基因组结构上更为接近。这意味着在人体生物特性研究中,鸡将有可能成为一种有价值的实验对象。科学家们介绍说,虽然人、鼠、鸡在距今3亿年前拥有一个共同的进化祖先,但在漫长的演化过程中,特别是近千万年来,鼠的基因组结构可能经历了比人、鸡更为快速的变化。科学家们认为,人和鸡的基因组具有相对稳定性,这可能有助于更深入地了解早期脊椎动物的基因组结构。

“双图”问世意义重大

从事这项研究的科学家们认为,鸡基因组序列草图和遗传差异图谱的绘制成功,很大程度上给利用鸡为模型来研究脊椎动物进化、培育优质鸡种、改善食品安全和增进人类健康等铺平了道路。为了防止国际上大牲畜的恶性传染病向家禽类转移,可以把鸡作为一种实验动物,利用其疫病模型筛选出有效的新药。但前提需要掌握鸡的基因图谱。鸡类完整基因图谱能帮助人们有计划地培育体型大、生长快、食量小、不易患病的鸡,或使母鸡产下营养价值较高的“超级鸡蛋”。