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       中國(guó)基因網(wǎng)您的位置：首頁(yè) >遺傳基因 >        
      
  
      
		
      
			
      額外染色體基因的發(fā)現(xiàn)促進(jìn)斑胸草雀生物學(xué)
      
			
      
				2019-04-19 11:29:19
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      在斑胸草雀中，生殖細(xì)胞或生殖細(xì)胞中存在額外的染色體。(鳴禽有40條染色體，41條有額外的染色體。)被稱(chēng)為種系限制性染色體，其序列在很大程度上是未知的，直到現(xiàn)在都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其基因。使用復(fù)雜的基因組測(cè)序技術(shù)，美國(guó)大學(xué)的研究人員已經(jīng)確定了GRC的第一個(gè)基因。這一發(fā)現(xiàn)可為進(jìn)一步研究鳥(niǎo)類(lèi)男性或女性的成因鋪平道路。
      

      額外染色體基因的發(fā)現(xiàn)促進(jìn)斑胸草雀生物學(xué)
      

      “我們不知道這個(gè)基因的功能，我們不知道有多少其他生物有這樣的基因，”美國(guó)大學(xué)生物學(xué)助理教授約翰布拉赫特說(shuō)。
      

      Bracht帶領(lǐng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)參與基因組學(xué)項(xiàng)目。這個(gè)想法起源于2014年他在AU開(kāi)始他的實(shí)驗(yàn)室，并與該研究的合著者和合作者Colin Saldanha談?wù)摪唏R雀的不尋常的基因組學(xué)。Saldanha是一位非盟神經(jīng)生物學(xué)家，研究雌激素如何保護(hù)斑馬雀的大腦免受創(chuàng)傷后的危險(xiǎn)炎癥。兩位科學(xué)家都認(rèn)為，嘗試對(duì)鳴禽種系中神秘的額外染色體進(jìn)行測(cè)序是值得的。
      

      這項(xiàng)工作始于三年前，從那時(shí)起，Bracht和他的學(xué)生們利用計(jì)算生物學(xué)對(duì)薩爾達(dá)尼亞雀的基因數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，分類(lèi)和過(guò)濾。他們決定對(duì)RNA進(jìn)行測(cè)序，因?yàn)楹芏郉NA可能是高度重復(fù)的，并且大部分DNA不用于基因功能所必需的蛋白質(zhì)編碼。Bracht說(shuō)，RNA代表了一個(gè)較小的目標(biāo)，可以找到未知染色體的未知基因。
      

      Bracht和他的學(xué)生用167,929條RNA開(kāi)始裝配過(guò)程，最終通過(guò)計(jì)算過(guò)程和實(shí)驗(yàn)室中的驗(yàn)證工作將這個(gè)數(shù)字減少到八個(gè)蛋白質(zhì)，其中一個(gè)被證實(shí)是種系限制染色體上的第一個(gè)基因，他們名為'GRCα-SNAP'。這是一個(gè)令人興奮的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)镚RCα-SNAP是SNAP家族的一部分，這是對(duì)神經(jīng)科學(xué)及其他方面的膜融合至關(guān)重要的基因。這種新的SNAP基因僅在種系中發(fā)現(xiàn)，這一事實(shí)立即提出了后續(xù)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)潛在功能和方向。
      

      過(guò)濾過(guò)程的其他發(fā)現(xiàn)有助于填補(bǔ)雀科生物學(xué)的空白。當(dāng)斑馬雀基因組在2010年測(cè)序時(shí)，一些基因被遺漏。AU團(tuán)隊(duì)確定了936種這些缺失的蛋白質(zhì)，包括GRCα-SNAP之外的另一種SNAP基因。這使得斑馬雀是第一個(gè)已知的有機(jī)體，可以顯示該SNAP基因家族的基因重復(fù)。
      

      此外，進(jìn)化分析顯示GRCα-SNAP進(jìn)化為其蛋白質(zhì)序列變化的正選擇 - 進(jìn)化，而不是選擇維持現(xiàn)狀。這暗示了向功能的演變，但需要更多的研究來(lái)確定該功能是什么以及它存在的原因。目前，該團(tuán)隊(duì)可以推測(cè)：例如，鳥(niǎo)類(lèi)中缺少明確的性別遺傳決定因素。該基因能否在性別決定中發(fā)揮作用?
      

      “GRCα-SNAP的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了關(guān)于斑胸草雀性別決定的問(wèn)題，以及它是雌性鳥(niǎo)類(lèi)成為雌性的一部分的可能性，可能是卵巢中遺傳表達(dá)的下游，”Bracht說(shuō)。接下來(lái)的步驟包括測(cè)序DNA并探索斑胸草雀的功能研究。
      

      該論文的撰稿人是Michelle Biederman，Megan Nelson，Kathryn C. Asalone，Alyssa Pederson和Colin Saldanha。該論文今天在線(xiàn)生物學(xué)在線(xiàn)。
      
			

			
        
      
			
      
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