《基因组生物学》杂志的一项最新研究揭示了提高牛业生产力的有希望的机遇,并可能对更大范围的动物农业产生积极影响。来自贝勒医学院、康奈尔大学和美国农业部的研究人员在牛中发现了CoRSIVs。这些基因组区域包含DNA上的化学标记,可能有助于预测和选择所需的牛特征,如奶生产、雌性生育和抗病能力。
“每个个体都有一组独特的基因,但不那么为人知的是,这些基因是由称为表观遗传学的DNA上的分子标记控制的。这些标记指示不同细胞激活或去激活哪些基因,”贝勒大学美国农业部/ARS儿童营养研究中心的教授罗伯特·A·沃特兰博士解释道。“DNA甲基化,即甲基组的添加,是最稳定的表观遗传标记之一。个体之间的DNA甲基化差异可能会影响疾病易感性。”
沃特兰及其合作者的先前研究发现了人类基因组中的CoRSIVs,表明在个体之间DNA甲基化水平不同但在每个人的各个组织中保持一致的区域。这个发现使得在可获取的组织,如血液中,轻松测量CoRSIV甲基化成为可能,为如大脑、卵巢或肝脏等器官的表观遗传调控提供了见解。
此次研究扩展到牛,在此,研究人员分析了两头荷斯坦牛的各种组织的DNA甲基化测序数据。“我们的发现表明,牛类显示出与人类类似的CoRSIVs,这暗示着其他哺乳动物中可能也存在CoRSIVs,”该研究的首席作者常文卓指出。
研究团队通过分析20头荷斯坦小牛的组织验证了他们的计算结果,确认了识别的CoRSIVs的存在。康奈尔大学的任依雅博士强调了CoRSIVs在提高牛养殖中遗传选择潜力的重要性,从而改善奶生产和抗病能力等特征。
沃特兰补充道:“牛类的CoRSIVs,类似于人类的,生命早期便已建立并保持一致,为未来的特征如奶生产、生育能力和抗病能力提供了预测价值。”
此外,像在人类中一样,早期胚胎发育过程中的环境因素会影响牛类CoRSIVs的DNA甲基化。任依雅指出,优化辅助生殖中的胚胎培养条件以利用表观遗传工程带来的农业利益是一个前景。
CoRSIVs不仅有助于特征选择,还提供了疾病机制和牛类变异性的见解。研究表明,如果在多种哺乳动物基因组中存在CoRSIVs,这些潜在的农业应用将超越牛类,扩展到其他物种。”
此次研究的贡献者包括来自贝勒医学院、康奈尔大学和美国农业部农业研究服务处的多位专家。该项目获得了NIH/NIDDK、美国农业部/ARS以及康奈尔大学研究资助的资助。