使用全基因組分析了解信鴿的特點(diǎn)

在wi - fi和互聯(lián)網(wǎng),電話和電報(bào)、原始社會是信鴿的即時(shí)消息服務(wù)。后成為第一個(gè)馴養(yǎng)的鳥類,估計(jì)有2000年了,這些可靠的使者帶來了來自前線的消息和元首之間。

然后,大約200年前,追星族來自比利時(shí)創(chuàng)建了一個(gè)國際體育感覺,育種賽鴿更快的航班,再尋的技能。如今,這些鳥會飛到離家1000公里時(shí)速達(dá)每小時(shí)70公里,其中最好的獲取數(shù)千歐元在培育市場的持續(xù)努力勝過競爭對手。

最近,科學(xué)家們一直在使用先進(jìn)的基因組工具還有助于在賽鴿的特點(diǎn)。

馬格達(dá)雷娜安娜Gazda領(lǐng)導(dǎo)的科研小組和Miguel Carneiro執(zhí)行10賽鴿的第一個(gè)全基因組測序以及數(shù)據(jù)來自35個(gè)不同的品種,在賽鴿和發(fā)現(xiàn)新的線索,有助于提高性能。研究還包括觀察基因表達(dá)差異(使用RNA序列表達(dá)數(shù)據(jù))在大腦和肌肉組織的賽鴿和其他品種。

“我們選擇的全基因組掃描揭示了潛在的遺傳結(jié)構(gòu)和模式選擇飛行的速度越快,耐力,和精確導(dǎo)航的賽鴿,”馬格達(dá)雷娜安娜Gazda說。“這另外提供了一個(gè)目錄候選基因,一些引人注目的例子基因可能是賽車性能表型的基礎(chǔ)。”

他們的分析表明,賽鴿是獨(dú)一無二的,和來自其他鴿子品種的遺傳分化,而且適應(yīng)他們的基因組在幾個(gè)地區(qū),和關(guān)鍵大腦和肌肉組織中基因表達(dá)的差異。

但與其他特征,沒有單一基因的差異。

“令人吃驚的是,在17.425765萬億個(gè)變異的數(shù)據(jù)集,我們并沒有發(fā)現(xiàn)與診斷等位基因變異的一個(gè)例子在賽車和非rac鴿子之間,“米格爾Carneiro說。“不太可能,任何單一的基因變化足以占賽鴿的卓越的飛行和定位能力。此外,我們恢復(fù)了相當(dāng)數(shù)量的選擇整個(gè)基因組的簽名,表明多基因基礎(chǔ)在這個(gè)品種適應(yīng)極端的表現(xiàn)。這種模式可能是預(yù)期考慮身體系統(tǒng)的數(shù)量必須為卓越的賽車性能交互(心血管、呼吸系統(tǒng)、肌肉骨骼和神經(jīng)系統(tǒng))”。

特別是,他們已經(jīng)確定了一些候選基因變異被發(fā)現(xiàn)在賽鴿,與(一個(gè)名為也差異表達(dá)在肌肉,和兩個(gè)函數(shù)可以與運(yùn)動性能)。

“盡管缺乏固定的賽車之間的遺傳變異和非rac鴿子,我們的全基因組屏幕顯示簽名的積極的選擇在賽鴿的基因組是常見的,”米格爾Carneiro說。

他們RNA-seq分析顯示低到中等程度的變化基因表達(dá)賽車和非rac鴿子之間。共有242個(gè)RNA轉(zhuǎn)錄的模式被證明是差異表達(dá)大腦顯示更少的差異(29)相比,肌肉(213)。

“基因藥劑,SIK1,PTPRD好候選人參與賽車性能表型”馬格達(dá)雷娜Gazda說。“桶已經(jīng)涉及神經(jīng)肌肉接頭的發(fā)展發(fā)揮重要作用在骨骼肌的功能。這種連接的形態(tài)和生理的差異與肌肉相關(guān)性能。SIK1可以調(diào)節(jié)肌肉功能和經(jīng)濟(jì)增長通過控制肌肉特定基因的表達(dá)SIK1也已被證明能夠調(diào)節(jié)肝脂肪生成,在能量體內(nèi)平衡起著重要的作用。最后,PTPRD影響海馬的突觸的長期電位化的大小,一個(gè)大腦區(qū)域在空間記憶過程中發(fā)揮作用,被認(rèn)為是與鳥導(dǎo)航。”

作者總結(jié)說,賽車的運(yùn)動能力和優(yōu)越的導(dǎo)航鴿子是復(fù)雜的,多基因的特征,自適應(yīng)的改變這個(gè)品種選擇的結(jié)果在變化出現(xiàn)在成立人口形成的品種。

未來后續(xù)研究,如全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)或選擇性繁殖映射候選基因附近的位置,將進(jìn)行更深入地對復(fù)雜生理和自適應(yīng)變化的信鴿導(dǎo)航、飛行和更快的速度。

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