《老虎基因分析》PPT課件.ppt

1、1,老虎基因組及與獅子和雪豹的基因組分析,孟加拉虎,獅子,雪豹,2,老虎基因組及與獅子和雪豹的基因組分析,Results,Discussion,3,老虎基因組及與獅子和雪豹的基因組分析,老虎和它們的近親（豹）是世界上最 瀕臨滅絕的一些物種。這里我們報道 東北虎全部基因組序列的重新組裝以 及白色孟加拉虎，非洲獅，非洲白獅 和雪豹的基因組序列。通過比較這些 基因組的遺傳分析，我們發(fā)現(xiàn)可能反 映分子適應的遺傳特征與大型貓科動 物的高度食肉的飲食和肌肉力量一致。,Introduction,4,老虎基因組及與獅子和雪豹的基因組分析,全球統(tǒng)計豹的基因組,測序了四個豹屬的基因組。 一個白孟加拉虎,一個非洲

2、獅子,一個白色非洲獅子和 一個雪豹;他們的基因組序 列符合家貓和老虎的基因組。 對老虎初步的基因組組裝分 析，在組裝上核心真核基因 顯示的同系物是保守基因同 系物的493.4%，老虎基因組 序列與家貓的有95.6%相似,Results,5,老虎基因組及與獅子和雪豹的基因組分析,虎與其他哺乳動物物種的關(guān)系,虎與其他哺乳動物物種的關(guān)系,圖a在哺乳動物物種的同源基因簇。顯示了在七個哺乳動物基因組中獨特的和共享的基因家族的數(shù)量。 圖b在虎基因組中基因的擴增與收縮。共同祖先分離后，綠色部分指定數(shù)量為擴增基因家族，紅色部分為指定數(shù)量為收縮基因家族。,6,老虎基因組及與獅子和雪豹的基因組分析,圖2 虎與其他

3、哺乳動物物種的關(guān)系,老虎和貓的基因組表現(xiàn)出非常高的重復成分以及重復組件的比率，包括 串聯(lián)重復序列和轉(zhuǎn)座元件，說明家貓和老虎之間有相似的基因組結(jié)構(gòu)。研究 表明老虎和貓的基因組共享高達98.8基因編碼區(qū)和98.3高度保守同線性區(qū) （2.38 GB）。,7,老虎基因組及與獅子和雪豹的基因組分析,老虎和貓的基因組之間我們檢測到一個相當高的水平基因組共線性，包含六個突破大尺寸染色體分部的重排。這些包括兩個和四個內(nèi)部染色體重排。密切相關(guān)的物種之間在基因組的結(jié)果上的差異性被認為底層種類多樣化的主要因素，共線染色體中基因流動需要重組，減少重組相關(guān)的染色體重排導致部分生殖屏障。這些結(jié)構(gòu)上的變化可能是貓科動物之間

4、的相關(guān)物種多樣化的重要因素之一。,8,老虎基因組及與獅子和雪豹的基因組分析,老虎和貓之間的基因組的共線性圖譜分析。家貓的染色體顯示為灰色條。其他六個彩條是虎支架與老虎和貓之間的同線性突破（2個和4個內(nèi)部的染色體重排）。老虎和貓重排被刪除用狗的基因組作為檢測組。 那些非常接近豹種不同的物種特異性，通過比較感興趣的同源基因可以易于快速識別與突變相關(guān)的表型，像（白獅子的毛皮著色）和高海拔適應（雪豹）所示。,老虎和貓之間的基因組的共線性圖譜,9,老虎基因組及與獅子和雪豹的基因組分析,豹屬物種的遺傳多樣性和統(tǒng)計規(guī)模的歷史,種內(nèi)的遺傳多樣性水平，作為衡量通過SNVs雜合子的比率，老虎（0.00049-0.

5、00073）和獅子（0.00048-0.00058）基因組中被發(fā)現(xiàn)類似于人類。有趣的是，雪豹的和近一半其他的虎種的基因組多樣性，略低于塔斯馬尼亞魔鬼，這據(jù)稱是顯示低水平的遺傳多樣性。我們還估計了20萬年以前（7-70萬年）末次盛冰期的事件前后使用成對成膜順序馬爾可夫模型（PSMC）根據(jù)SNV分布來推斷虎數(shù)量的歷史出現(xiàn)明顯的瓶頸。根據(jù)線粒體DNA的接合類似的瓶頸估計在更早一點（72-108萬年）。白獅子（0.00048）和國內(nèi)貓（0.00012）在品種研究中都經(jīng)歷了多輪的近親繁殖，因此會顯示出低水平的SNAs多樣性的結(jié)果。,10,老虎基因組及與獅子和雪豹的基因組分析,Discussion,東北虎基因組是第一參考基因組測序從豹屬血統(tǒng)和第二參考基因組測序從貓科動物。對于大型貓科動物基因組分析的比較，我們給另外其他四個虎基因組測序，并試圖預測可能出現(xiàn)的大型貓科動物的分子適應與強制性肉食和肌肉力量的豹的掠奪性血統(tǒng)一致。老虎和貓的基因組顯示出人意料的相似重復成分和高度基因組共線性，這些表明強烈保護貓科動物的基因組。這些結(jié)果可以支持37種貓科動物的輻射（11MYA）和著名的雜交在圈養(yǎng)的貓科動物亞種間如獅虎獸和虎獅獸的近度。相比之下，在不同物種之間類人猿的重復組件的比例是相當大的，特別是在人類和猩猩之間，和貓科動物大約在同一時間發(fā)生分歧。我們觀察到共線性的中斷可能是偶爾罕見的單個發(fā)生的交換，積累