1.文章简介
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文章题目 |
Giraffe genome sequence reveals clues to its unique morphology and physiology |
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中文题目 |
全基因组测序揭示形成长颈鹿独特形态和生理的分子机制。 |
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期刊名 |
Nature communications IF:11.47 |
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发表时间 |
2016.05 |
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单位 |
School of Life Sciences and Bioengineering, African Institute of Science and Technology, Tanzania |
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实验材料 |
Giraffa camelopardalis & Okapia johnstoni |
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测序平台 |
Illumina HiSeq 2500 |
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转录组测序 |
2.研究背景
长颈鹿的骨骼和心血管相比其它物种极其特别。
长颈鹿的骨骼和心血管的发育调控机制尚不清楚。
Okapia johnstoni 属于长颈鹿科物种，但没有长颈鹿的特殊形态特点，这就为开展比较基因组研究提供了很好的基础。
3.研究方法
通过全基因组测序和后续的比较基因组学分析形成长颈鹿独特形态和生理的分子机制。
研究思路
对长颈鹿和Okapia johnstoni 进行全基因组测序。
对长颈鹿和Okapia johnstoni 进行比较基因组学分析。
探究调控长颈鹿的骨骼和心血管的发育的分子生物学机制。
文章亮点
第一次对长颈鹿科的两个物种进行了全基因组测序。
通过比较基因组分析揭示了形成长颈鹿独特形态和生理的分子机制。
4.研究成果
1.两个长颈鹿科物种的全基因组测序和分析
对Giraffa camelopardalis 和Okapia johnstoni 进行全基因测序，分析结果显示它们的基因组大小分别为2.9 和3.2 GB，编码的基因数分别为17210和17048， 两个物种有19.4% 的基因说编码的蛋白质序列完全相同。此外，通过全基因组数据可以估算出两个物种的分化时间大约在11.5 百万年(Million Years, MYs)。
选取长颈鹿、Okapi和cattle 的13581 组直系同源基因,计算同义突变(dS)率和异义突变(dN)率。找出长颈鹿基因组中发生适应性进化的基因后，开展GO、KEGG 和Network 分析，从而长颈鹿基因组中发现70个基因发生多迹性的适应进化(multiple signs of adaptation, MSA)，这些基因参与多种生物学过程。
通过对70个MSA基因进行功能聚类发现，这些基因在调控骨骼、心血管和神经的发育中有重要的调控作用。
通过重点分析长颈鹿的FGFRL1、FOLR1、MCT1、MDC1 等基因适应性进化，揭示这些基因调控骨骼和心血管的生长发育、DNA和染色体的修复，从而阐明形成长颈鹿独特形态和生理的分子机制。
原文出处：
Agaba M, Ishengoma E, Miller WC et al., 2016.Giraffe genome sequence reveals clues to its unique morphology and physiology. Nat Commun, ncomms: 11519.