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[转载]鸡的基因组研究

已有 437 次阅读 2020-5-28 10:31 |系统分类:科研笔记|文章来源:转载

这篇老新闻信息量还很大,把立项过程也介绍得很详细,当时也很艰辛啊!

http://www.cas.cn/ky/kyjz/200412/t20041209_1028471.shtml


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中国科学院12月9日(2004年)在京召开新闻发布会,宣布中国科学院北京基因组研究所在国际合作的框架下参与和主持完成的原鸡基因组和家鸡基因组多态性研究日前获重大突破,其主题科学论文发表于12月9日出版的《自然》杂志。


    中国科学院12月9日在京召开新闻发布会,宣布中国科学院北京基因组研究所在国际合作的框架下参与和主持完成的原鸡基因组和家鸡基因组多态性研究日前获重大突破,其主题科学论文发表于12月9日出版的《自然》杂志。出席会议的有:国家科技部农村与社会发展司副司长贾敬敦,国家基金委生命科学部主任洪德元院士,中国农业大学校长陈章良,北京基因组研究所副所长于军、汪建、研究员刘斌,中国农业大学教授李宁、杨宁。中国科学院生命科学与生物发展局局长康乐主持了新闻发布会。

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    据了解,我国科学家借助于在基因组学领域的优势,积极参与重大的国际科学合作项目,在项目选题和方向上起到了主导作用。例如,家鸡基因组多态性研究中,在中国科学家的主持下提出了用我国特有鸡种,又具有传统医学价值的乌鸡(又名乌骨鸡、竹丝鸡)作为研究对象之一。作为基因组研究对象的红原鸡有38对常染色体和两条性染色体。鸡基因组的深度框架图涵盖鸡基因组的10.5亿个核苷酸

    (一)鸡的高度遗传变异性为鸡遗传学研究提供了良好的基础

    1.通过三种家鸡(肉鸡、蛋鸡、乌鸡)基因组序列与红原鸡基因组框架图的比较,发现了280多万个SNP位点,其中的90%能够得到实验验证,70%的为可用作于遗传标记的常见变异位点。

    2.单核苷酸碱基变异位点的密度为每千个碱基5个变异位点。是人的变异率的6到7倍,是大猩猩变异率的3倍,基本与小鼠亚种间变异率相同。

    3.鸡种之间和鸡种之内的变异程度相当接近。

    4.这些变异位点大部分产生于被人类驯化之前,约1万年左右。

    (二)鸡基因组框架图的构建

    1.鸡和哺乳动物基因组大小的差异主要表现在重复序列、假基因和片断重复上。

    2.鸡和人类基因组的同位体现象表现在较长片断的同源性上。两个物种都表现出较高程度的染色体内的重置和较低程度的染色体间的交换。

    3.非编码RNA基因的同位体现象与蛋白编码基因的有显著差异,表明某些非编码RNA基因遵循了不同的进化途径。

    4.鸟类和哺乳类独立的进化途径主要产生于各自不同的基因家族的扩展和收缩的方式上。

    5.鸡染色体的大小与染色体重组率、GC碱基含量、CpG含量、基因密度呈负相关,而与重复序列密度呈正相关。

    6.微染色体和巨染色体亚端粒区基因的无义突变的比率表现出升高的趋势。

    7.与哺乳类不同,鸡基因组只有少量的转座子假基因,这使得鸡基因组的基因分类大为简化。这一现象与其大量的长散在重复元素(LINE)CR1反转录酶的高度特异性密切相关。

    8.与其它脊椎动物基因组不同,鸡基因组中至少在最近5000万年的区间里没有具备活性的短散在重复元素(SINE)。而SINE在包括人类在内的哺乳动物基因组进化的关系非常密切。

    9.鸡和人类基因组的对比表明至少有7000万对碱基序列在两个物种间具有相同或相似的功能。

    10.人类基因组与鸡基因组DNA序列只有2.5%可以对比排列起来,其中有44%是在蛋白质编码区,25%在内含子区,31%在基因间区。对这些在进化上极端保守的非编码区的功能研究是一个非常重要的科学命题。

    中国科学家在国际鸡基因组计划中获得的成果表明,国际科技合作是促进大科学发展的必然途径,它对中国这样的发展中国家能够有效利用有限的基础研究投入、最大限度的调动重点发展学科形成的局部优势、大力促进科学技术为经济建设服务,显得尤为重要。

    “人类基因组计划”的完成标志着人类对于生命现象和过程的认识进入了以规模化技术为主线的、以发现为导向的信息密集型阶段。在这一新的阶段里,生命科学从以前的以微观为出发点、以单一生物学命题为目标的研究方式转向以获取物种基本生物学信息(数字化)为出发点,以生命现象与生物功能在物种进化构架里的演绎(宏观化)为思路、以学科前沿技术为先导(规模化)、以信息、学科和技术的不断整合为基础(系统化)的大科学理念。这一转变不仅标志着生命科学新时代的到来,而且也导致了一个又一个重大的科学发展和进展

    北京基因组研究所暨华大基因研究中心根据中国科学院、科技部、国家自然基金委员会等国家部门的规划精神,在通过最广泛程度地参与国际科学合作研究,继续保持我国在基因组科学等领域的国际领先地位的同时,也努力寻求与国家科学事业发展和经济建设相关的重要科研课题;同时通过积极推动与中国农业大学等研究机构的合作,使基础、前沿学科和应用、生产环节能够紧密结合,充分发挥出科学技术作为第一生产力的作用。家鸡基因组多态性的研究正是在这样一个大环境下的一个重要科学命题。该研究所还将继续推动农业相关物种,重要海洋、水生物种,以及与环境和能源相关生物的基因组的基础与应用研究,实质性地推动科学技术的发展(如水稻、鸡的生物学和遗传育种研究等)和科学技术成果的应用。

    鉴于鸡对于基础科学与应用科学研究的重要性,我国科学家(于军等)于1999年就提出了要进行鸡基因组研究的设想。由于经费筹措不足,在2001年又提出了借助国际合作途径来完成这一项目的思路,并在科技部徐冠华部长的直接支持下与英国科技部、BBSRC、Wellcome Trust进行了实质性的协商。2002年美国华盛顿大学得到美国国立卫生研究院(NIH)的资助启动了红原鸡基因组测序计划。在2003年3月于英国剑桥举行的国际协调会议上我国科学家不失时机地提出了同步进行家鸡基因组研究的设想并且得到了与会科学家的一致支持,这项研究体现了鸡基因组从基础性到应用性研究的连续性和科学研究的完整性

       中国是鸡的主要起源国之一(一般认为鸡起源于南亚,包括中国的云南等地区),在5000到8000年来的家养化过程中,我国至今仍然保留着世界上最大的种质资源。鸡肉和鸡蛋为国民生活主要动物蛋白来源,其数量仅仅次于猪肉,在国民经济中占有举足轻重的作用。科学家表示,国际鸡基因组计划和家鸡基因多态性的研究成果将大力推动家鸡系统生物学的研究及其应用。

       借助于鸡基因组研究的突破,可马上开展以下家鸡系统生物学和应用研究:

       1. 利用鸡基因组生物学信息推动以鸡为模式生物的基础科学研究;

       2. 利用现有的约300万个鸡基因组多态位点在不同鸡种代表群体中定位,筛选出用于绘制遗传图谱和定位数量遗传性状的代表标记物,进而研究中国地方优良和特有鸡种数量遗传性状,为品种改良提供必要的实验工具;

       3. 利用遗传标记和基因芯片等现代技术研究鸡基因表达的规律,开展直接为生产服务的家鸡生物学(如抗病、生长速度、产蛋量等)和遗传育种等研究。

       鸡基因组计划的完成使我国鸟(禽)类的相关研究进入了一个全新的阶段,在国家的重点支持和广大科学工作者的勤奋努力下必将对鸡的生物学和应用研究带来一个崭新的局面。




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