6 년간의 노력은 연구자의 국제 컨소시엄을 포함하고 어떤 반추 동물 종의 첫 번째 전체 게놈 서열이다. 반추 동물은 4 개의 챔버가있는 위를 가지고 있다는 점에서 독특합니다-다수의 주민 미생물의 도움으로-잔디와 같은 낮은 품질의 사료를 소화 할 수 있습니다.
소 게놈은 적어도 22,000 개의 단백질 코딩 유전자로 구성되어 있으며 쥐 또는 쥐의 게놈보다 인간의 게놈과 더 유사하다고 연구진은보고했다. 그러나,가축 게놈은 혈통이 다른 포유류의 것과 분기 이후 크게 개편 된 것으로 보인다,일리노이 대학 동물 과학 교수 해리스 르윈 말했다,그의 실험실 순서를 정렬하는 데 사용 된 소 염색체의 고해상도 물리지도를 생성. 게놈 생물학 연구소를 지시 르윈,또한 시퀀싱 프로젝트에 대한 연구자의 두 팀을 이끌고 소 게놈 서열과 소 게놈 및 분석 컨소시엄에 의해 동반 연구에 과학 관점 문서의 저자이다.
“포유류 중 소는 더 고도로 재 배열 된 게놈 중 하나를 가지고있다”고 르윈은 말했다. “그들은 소와 밀접한 관련이있는 고양이,심지어 돼지와 같은 다른 포유류보다 더 많은 전좌와 반전(염색체 파편)을 가지고있는 것 같습니다.
“인간은 모든 태반 포유류의 조상 게놈과 비교할 때 실제로 매우 보존 된 게놈입니다.”
소의 29 쌍의 염색체와 그 염색체(와이 염색체는 연구되지 않았다)의 서열은 또한 소의 진화와 소를 인간에게 유용하게 만드는 독특한 특성에 대한 새로운 통찰력을 제공한다고 르윈은 말했다.
예를 들어,일리노이 동물 과학 연구 교수 데니스 라킨 정자와 난자 세포의 생성에 대비하여 세포가 게놈을 복제 할 때 파손되기 쉬운 염색체 영역을 분석했습니다. 그는 가축 게놈에서 이러한 중단점 영역 반복적인 시퀀스 및 세그먼트 중복 풍부 하 고 수 유 및 면역 반응과 관련 된 유전자에 종 특정 변이를 포함 했다.
이번 달 게놈 연구에 발표된 르윈 연구소의 이전 연구에 따르면 많은 종의 염색체의 중단점 영역은 중복된 유전자가 풍부하며 이들 영역에서 발견되는 유전자의 기능은 염색체의 다른 곳에서 발생하는 것과 크게 다르다는 것이 밝혀졌다.
이러한 반복과 분절 중복은 많은 다른 메커니즘에 의해 발생하며,그 중 하나는 레트로포슨이라고 불리는 짧은 비트의 유전 물질을 산발적이고 반복적으로 게놈에 삽입하는 것을 포함한다.
“소 게놈은 시간이 지남에 따라 축적 반복의 많은 유형이있다”르윈은 말했다. “그리고 우리가 발견 한 것 중 하나는 새로운 것들이 오래된 것들이 중단 점 영역에있는 곳으로 폭발하고 그들을 분리한다는 것입니다. 처음 봤을 때였죠.”
“반복은 많은 일을한다”고 그는 말했다. “그들은 유전자의 조절을 바꿀 수 있습니다. 그들은 염색체를 불안정하게 만들 수 있으며 다른 염색체 조각과 부적절하게 재결합 할 가능성이 더 높습니다.”
르윈은 중단점 영역을”게놈의 진화의 핫스팟”이라고 부른다.”
르윈의 연구실 박사후 연구원이자 현재 충남대학교 교수가 수행한 대사 유전자에 대한 연구인 르윈이 주도한 또 다른 분석 결과,인간의 대사 기능에 관여하는 1,032 개의 유전자 중 5 개가 소 게놈에서 누락되었거나 근본적으로 갈라진 것으로 나타났다. 이 소는 몇 가지 독특한 대사 경로를 가지고 있음을 시사한다,르윈은 말했다.
생식,수유 및 면역에 전념하는 유전자의 변화와 함께 신진 대사의 이러한 차이는”소를 소로 만드는 것”의 큰 부분이라고 르윈은 말했다.
예를 들어,변경된 유전자 중 하나 인 히스테린은 항 미생물 특성을 가진 젖소에서 단백질을 생성합니다. 연구진은 또한 염색체 중 하나의 중단 점 영역에서 중요한 우유 단백질,카제인에 대한 유전자의 여러 복사본을 발견했다.
“게놈 서열을 갖는 것은 이제 이러한 변화가 어떻게 발생했는지,반추 동물이 1 개가 아닌 4 개의 챔버가있는 위를 어떻게 얻었는지,소의 면역 체계가 어떻게 작용하는지,그리고 우유에 많은 양의 단백질을 분비 할 수 있는지를 이해하는 창이다”라고 르윈은 말했다.
시퀀싱 프로젝트와 분석은 베일러 의과 대학의 리차드 깁스와 조지 와인스톡과 조지타운 대학의 크리스 엘식,호주 연방 과학 및 산업 연구 기관의 로스 텔람에 의해 조정되었다. 일리노이 동물 과학 교수 로렌스 슈크의 대학은 이니셔티브에 대한 자금을 확보 쓸모 있었다 시퀀싱 프로젝트 백서를 쓴 팀에 있었다.
소 게놈 시퀀싱 프로젝트에 대한 자금은 국립 보건원의 국립 인간 게놈 연구 기관으로 구성된 국제 그룹에 의해 제공되었다;미국 농 무부 연구 서비스;미국 농 무부 협력 국가 연구,교육 및 확장 서비스에서 특별 보조금(시스리스)국가 연구 이니셔티브;텍사스 주; 게놈 브리티시 컬럼비아를 통해 게놈 캐나다;앨버타 과학 연구 기관;,뉴질랜드;유제품 인사이트 주식 회사,뉴질랜드;농업 연구(주).,뉴질랜드;노르웨이의 연구위원회;클레 베르크 재단;국립,텍사스와 사우스 다코타 쇠고기 체크 오프 기금.
일리노이 주에서 작업은 미국 농 무부 국립 연구 이니셔티브와 가축 게놈 시퀀싱 이니셔티브에 대한 미국 농 무부-농 무부 특별 보조금의 자금으로 수행되었다.
과학 논문과 함께,연구자들은 오픈 액세스 출판사 바이오 메드 센트럴에서 국내 가축 게놈 서열의 자세한 분석을 설명하는 20 동반자 보고서를 발표했다. 모든 기사는http://www.biomedcentral.com/series/bovine에서 자유롭게 액세스 할 수 있습니다.