science >> Wetenschap >  >> Biologie

Een vroeg kerstcadeau:wetenschappers hebben het rendiergenoom uitgepakt

Foto van de auteur Zhipeng Li die zijn GigaScience Prize-track award in ontvangst neemt van een van de juryleden, Dr. Kathy Belov van de Universiteit van Sydney. Krediet:GigaScience

Met Halloween voorbij, vandaag is traditioneel de dag dat de kerstversieringen uitkomen, dus het is gepast dat een iconisch dier dat met het feest wordt geassocieerd, een sprong in de vakantiestemming krijgt door zich aan te sluiten bij de lijst met soorten waarvan het genoom wordt gesequenced. Vandaag gepubliceerd in het open access tijdschrift GigaScience , is een artikel dat de sequentiebepaling en analyse van het rendiergenoom beschrijft. Dit werk, hoewel het onwaarschijnlijk is om te onthullen waarom het rendier van de kerstman kan vliegen, biedt een geweldige bron voor het verkrijgen van een beter begrip van de evolutieprocessen, domesticatie, Veeteelt, en aanpassing aan extreme omgevingen.

Het rendier ( Rangifer tarandus ) is de enige volledig gedomesticeerde soort in het hert, of Cervid, familie. Het is ook het enige hert dat een wereldwijde verspreiding heeft:zich uitstrekkend over boreale, toendra, subarctisch, arctische en bergachtige gebieden van Noord-Azië, Noord-Amerika en Europa. In tegenstelling tot alle andere hertachtigen, het zijn niet alleen de mannelijke herten die groeien en hun gewei afwerpen, maar ook de vrouwtjes. Vanuit het oogpunt van veeteelt, rendiermelk is veel rijker aan eiwitten en bevat minder lactose dan koemelk. Dit laatste aspect maakt de beschikbaarheid van deze melk interessant gezien het hoge percentage lactose-intolerante mensen in de wereld. Met deze verscheidenheid aan unieke eigenschappen, de beschikbaarheid van een rendiergenoomsequentie kan een hele slee vol nieuwe informatie opleveren, en is een welkom nieuw lid van de eliteclub van gedomesticeerde soorten met referentiegenomen, inclusief de koe, schapen en geiten.

Dit werk werd uitgevoerd door een team van Chinese onderzoekers van de Chinese Academie voor Landbouwwetenschappen in Changchun en de Noordwestelijke Polytechnische Universiteit in Xi'an. De onderzoekers namen een bloedmonster van een tweejarige, vrouwelijk rendier van een gedomesticeerde kudde die wordt onderhouden door nomadische Ewenki-jagers-herders in het Greater Khingan-gebergte in China. Ze volgden, geassembleerd, annoteerde het genoom en toonde aan dat het van hoge kwaliteit was. Vergelijking van het rendiergenoom met het genoom van verwante soorten en met mensen, onthulde dat de grootte van het rendiergenoom (2,6 GB of 2,6 miljard basenparen) iets kleiner is dan die van mensen, koeien, en geiten, en ongeveer even groot als schapen.

De eerste auteur van het artikel, Zheping Li, universitair hoofddocent aan het Institute of Special Animal and Plant Sciences van de Chinese Academy of Agricultural Sciences, merkte op dat de analyse ook "335 rendierspecifieke genen identificeerde die waarschijnlijk zullen helpen bij het begrijpen van de speciale biologische kenmerken van rendieren. Deze kunnen ook zeer nuttig zijn bij het begrijpen van de evolutie van het rendier en de hele Cervid-familie in toekomstige vergelijkende genomica studies tussen rendieren en andere herkauwers."

Met dit doel voor ogen, de onderzoekers construeerden ook een evolutionaire boom met behulp van het nieuwe genoom en de reeds beschikbare genomen van leden van de runderfamilie. Ze vonden dat rendier, vee, en geiten ongeveer 29,6 miljoen jaar geleden gescheiden van een gemeenschappelijke voorouder. Dit was tijdens het Oligoceen-tijdperk, waar een van de belangrijkste veranderingen de wereldwijde uitbreiding van graslanden was.

Dit artikel was een van de winnaars van de inaugurele GigaScience wedstrijd- en prijzenspoor dat wordt gebruikt om nieuwe, op het randje, Onderzoek. De auteurs presenteerden hun werk in een speciale sessie op BGI's 12e jaarlijkse International Conference on Genomics in Shenzhen op vrijdag 27 oktober. Als een open-wetenschapswedstrijd werden deze en de andere winnaarsartikelen op een volledig open manier beoordeeld, waar het publiek het hele publicatieproces kon volgen vanaf het open beschikbaar hebben van het conceptartikel in de Biorxiv pre-print server, het peer review-proces dat live wordt uitgevoerd met beoordelingen die voorafgaand aan de publicatiebeslissing beschikbaar zijn gesteld in het Academic Karma overlay review-systeem, gevolgd door redactionele beslissingen, manuscriptrevisies en artikelpublicatie met alle redacteuren, auteur, en correspondentie van de recensent die bij het gepubliceerde artikel beschikbaar is gesteld.