牛基因組內首次發現個體差異區域

科技日報訊 （記者劉霞）來自美國貝勒醫學院、康奈爾大學和美國農業部的科學家發現，與人類相似，牛的基因組也攜帶CoRSIV（系統性個體間差異相關區域）。CoRSIV是基因組中攜帶DNA化學標記的區域，這些標記提供的信息對于農民預測并選擇具有理想特征的奶牛至關重要，如更高的產奶量、生育能力和抗病能力等。這一研究為提升養牛產業甚至畜牧業的生產效率帶來了全新可能。相關論文7月15日發表于《基因組生物學》雜志。

每個人的基因組都是獨一無二的，而基因表達由DNA上的分子標記（表觀遺傳標記）系統調控，該系統告訴體內不同細胞打開或關閉哪些基因。

研究團隊專注于研究DNA甲基化。DNA甲基化是最穩定的表觀遺傳標記之一，人與人之間的DNA甲基化差異會影響其患病風險。2019年，團隊發現，人類基因組包含名為CoRSIV的特殊區域。在CoRSIV內，DNA甲基化水平因人而異，但同一個人不同組織內DNA甲基化水平保持一致。這意味著，科學家可以通過檢測血液等容易采樣組織內的甲基化情況，獲得有關大腦、卵巢或肝臟等內臟器官的表觀遺傳調控信息。

團隊此前已在人類基因組中鑒定出近1萬個CoRSIV，并證實CoRSIV與癌癥、甲狀腺功能、2型糖尿病、精神分裂癥、兒童肥胖等有關。

在最新研究中，團隊分析了兩頭荷斯坦奶牛多個組織的全基因組DNA甲基化測序數據，首次在牛體內發現CoRSIV。與人類相似，CoRSIV在牛生命早期即已形成，并在整個生命周期保持穩定。新生牛體內CoRSIV亞群的甲基化模式或許能夠預測其未來形狀，包括產奶量、生育能力、抗病能力、耐熱能力等，有助選擇出更優異的小牛。

研究團隊強調，CoRSIV還可以幫助科學家了解牛的疾病過程和個體差異。而且，牛的CoRSIV與人類CoRSIV擁有相同的主要特征，表明CoRSIV可能存在于其他哺乳動物內。目前，科學家正在馬和豬等其他物種體內尋找CoRSIV。