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近日，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張哲、李加琪團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)外多個團(tuán)隊(duì)合作在豬基因組學(xué)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，他們整理出豬迄今最大規(guī)模的轉(zhuǎn)錄組大數(shù)據(jù)集，構(gòu)建了多組織遺傳調(diào)控效應(yīng)圖譜。1月4日，相關(guān)成果在線發(fā)表于《自然-遺傳學(xué)》。

“該研究為進(jìn)一步深入解析影響豬經(jīng)濟(jì)性狀表型形成的基因調(diào)控提供了新資源。”共同通訊作者張哲表示，鑒定豬重要經(jīng)濟(jì)性狀的育種靶點(diǎn)，解析其遺傳調(diào)控機(jī)制，研發(fā)配套技術(shù)并創(chuàng)新運(yùn)用到實(shí)際育種中、培育突破性的中國特色新品種(系)是我們打好種業(yè)翻身仗的戰(zhàn)略需求。>>>商務(wù)洽談，點(diǎn)此處，在線咨詢

遺傳調(diào)控效應(yīng)圖譜涵蓋的34個組織及樣本量。受訪者供圖

該研究從公共數(shù)據(jù)庫中收集了來自全球100多個豬品種的所有轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和其它多組學(xué)數(shù)據(jù)，涵蓋了138種組織/細(xì)胞類型，獲得了7095個高質(zhì)量的RNA-Seq樣本的5種轉(zhuǎn)錄本(蛋白編碼基因、可變剪接、lncRNA、外顯子和增強(qiáng)子)的2292954個分子表型。基于此，研究人員深入解析了豬多組織基因表達(dá)模式，鑒定出34個代表性組織的特異表達(dá)基因。

該研究通過開展大規(guī)模分子QTL定位，發(fā)布了迄今最大規(guī)模的豬多組織遺傳調(diào)控效應(yīng)圖譜——PigGTEx Atlas，并通過整合多組學(xué)信息，深入探討了遺傳調(diào)控變異的特性和分子機(jī)制。研究人員利用34個組織的5457個非冗余樣本中高質(zhì)量的分子表型，以及3087268個高質(zhì)量的SNPs基因型數(shù)據(jù)，進(jìn)行了順式分子數(shù)量性狀基因座定位。通過這一分析，獲得了約1.1億個顯著關(guān)聯(lián)，涉及254819個分子表型-組織組合。

該研究還利用多種統(tǒng)計(jì)分析方法將PigGTEx圖譜與268個豬復(fù)雜性狀GWAS關(guān)聯(lián)統(tǒng)計(jì)量結(jié)果進(jìn)行整合挖掘，揭示了多組織分子QTL對豬復(fù)雜性狀遺傳機(jī)制解析具有重要作用;通過共定位、孟德爾隨機(jī)化和全轉(zhuǎn)錄組關(guān)聯(lián)分析等方法解析了其中80% GWAS信號與多組織分子表型的潛在遺傳關(guān)聯(lián)，為豬復(fù)雜性狀遺傳機(jī)制的精準(zhǔn)解析提供了分析流程范例。

人豬復(fù)雜性狀的共享遺傳調(diào)控效應(yīng)。受訪者供圖

為深入發(fā)掘豬作為生物醫(yī)學(xué)模型的潛力，研究人員通過遺傳調(diào)控水平的物種間比較分析，揭示了豬和人類基因組當(dāng)中共享的遺傳調(diào)控效應(yīng)。通過對36448個人類-豬性狀對在11個組織的全轉(zhuǎn)錄組關(guān)聯(lián)分析結(jié)果比較分析，發(fā)現(xiàn)了89個顯著相關(guān)的人類-豬性狀組合，表明了豬和人類在復(fù)雜性狀中具有相似的遺傳調(diào)控效應(yīng)。

上述研究是全球豬基因組學(xué)研究領(lǐng)域時隔8年再次登上《自然-遺傳學(xué)》的研究成果，由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)與丹麥奧胡斯大學(xué)、英國愛丁堡大學(xué)、美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所等全球10個國家的50余個研究團(tuán)隊(duì)合作完成。

來源：科學(xué)網(wǎng)

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