老虎基因分析課件

1、Company name老虎基因分析課件1老虎基因組及與獅子和雪豹的基因組分析獅子獅子雪豹雪豹Company name老虎基因分析課件2老虎基因組及與獅子和雪豹的基因組分析234Methods1Introduction ResultsDiscussionCompany name老虎基因分析課件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(bào)道瀕臨滅絕的一些物種。這里我們報(bào)道東北虎全部基因組序列的重新組裝以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，非洲白獅及白色孟加拉虎，非洲獅，非洲白獅和雪豹的基因

2、組序列。通過(guò)比較這些和雪豹的基因組序列。通過(guò)比較這些基因組的遺傳分析，我們發(fā)現(xiàn)可能反基因組的遺傳分析，我們發(fā)現(xiàn)可能反映分子適應(yīng)的遺傳特征與大型貓科動(dòng)映分子適應(yīng)的遺傳特征與大型貓科動(dòng)物的高度食肉的飲食和肌肉力量一致。物的高度食肉的飲食和肌肉力量一致。 IntroductionCompany name老虎基因分析課件4老虎基因組及與獅子和雪豹的基因組分析全球統(tǒng)計(jì)豹的基因組全球統(tǒng)計(jì)豹的基因組測(cè)序了四個(gè)豹屬的基因組。測(cè)序了四個(gè)豹屬的基因組。一個(gè)白孟加拉虎一個(gè)白孟加拉虎,一個(gè)非洲一個(gè)非洲獅子獅子,一個(gè)白色非洲獅子和一個(gè)白色非洲獅子和一個(gè)雪豹一個(gè)雪豹;他們的基因組序他們的基因組序列符合家貓和老虎的基因組。

3、列符合家貓和老虎的基因組。對(duì)老虎初步的基因組組裝分對(duì)老虎初步的基因組組裝分析，在組裝上核心真核基因析，在組裝上核心真核基因顯示的同系物是保守基因同顯示的同系物是保守基因同系物的系物的493.4%493.4%，老虎基因組老虎基因組序列與家貓的有序列與家貓的有95.6%相似相似 ResultsCompany name老虎基因分析課件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(dòng)物物種的關(guān)系 虎與其他哺乳動(dòng)物物種的關(guān)系 圖a在哺乳動(dòng)物物種的同源基因簇。顯示了在七個(gè)哺乳動(dòng)物基因組中獨(dú)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(kuò)增與收縮。共同祖先分離后，綠色部分指定數(shù)量為擴(kuò)增基因家族，紅色

4、部分為指定數(shù)量為收縮基因家族。 Company name老虎基因分析課件6老虎基因組及與獅子和雪豹的基因組分析圖2 虎與其他哺乳動(dòng)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(fù)成分以及重復(fù)組件的比率，包括串聯(lián)重復(fù)序列和轉(zhuǎn)座元件，說(shuō)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(dá)98.8基因編碼區(qū)和98.3高度保守同線性區(qū)（2.38 GB）。Company name老虎基因分析課件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(cè)到一個(gè)相當(dāng)高的水平基因組共線性，包含六個(gè)突破大尺寸染色體分部的重排。這些包括兩個(gè)和四個(gè)內(nèi)部染色體重排。密切相關(guān)的物種之間在基因組

5、的結(jié)果上的差異性被認(rèn)為底層種類(lèi)多樣化的主要因素，共線染色體中基因流動(dòng)需要重組，減少重組相關(guān)的染色體重排導(dǎo)致部分生殖屏障。這些結(jié)構(gòu)上的變化可能是貓科動(dòng)物之間的相關(guān)物種多樣化的重要因素之一。Company name老虎基因分析課件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(gè)彩條是虎支架與老虎和貓之間的同線性突破（2個(gè)和4個(gè)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(cè)組。 那些非常接近豹種不同的物種特異性，通過(guò)比較感興趣的同源基因可以易于快速識(shí)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(yīng)（雪豹）所示。 老虎和

6、貓之間的基因組的共線性圖譜老虎和貓之間的基因組的共線性圖譜 Company name老虎基因分析課件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(jì)規(guī)模的歷史豹屬物種的遺傳多樣性和統(tǒng)計(jì)規(guī)模的歷史 種內(nèi)的遺傳多樣性水平，作為衡量通種內(nèi)的遺傳多樣性水平，作為衡量通過(guò)過(guò)SNVs雜合子的比率，老虎（雜合子的比率，老虎（0.00049-0.00073）和獅子（）和獅子（0.00048-0.00058）基因）基因組中被發(fā)現(xiàn)類(lèi)似于人類(lèi)。有趣的是，雪豹組中被發(fā)現(xiàn)類(lèi)似于人類(lèi)。有趣的是，雪豹的和近一半其他的虎種的基因組多樣性，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(chēng)是顯示

7、低略低于塔斯馬尼亞魔鬼，這據(jù)稱(chēng)是顯示低水平的遺傳多樣性。我們還估計(jì)了水平的遺傳多樣性。我們還估計(jì)了20萬(wàn)年萬(wàn)年以前（以前（7-70萬(wàn)年）末次盛冰期的事件前后萬(wàn)年）末次盛冰期的事件前后使用成對(duì)成膜順序馬爾可夫模型（使用成對(duì)成膜順序馬爾可夫模型（PSMC）根據(jù)根據(jù)SNV分布來(lái)推斷虎數(shù)量的歷史出現(xiàn)明分布來(lái)推斷虎數(shù)量的歷史出現(xiàn)明顯的瓶頸。根據(jù)線粒體顯的瓶頸。根據(jù)線粒體DNA的接合類(lèi)似的的接合類(lèi)似的瓶頸估計(jì)在更早一點(diǎn)（瓶頸估計(jì)在更早一點(diǎn)（72-108萬(wàn)年）。白萬(wàn)年）。白獅子（獅子（0.00048）和國(guó)內(nèi)貓（）和國(guó)內(nèi)貓（0.00012）在品）在品種研究中都經(jīng)歷了多輪的近親繁殖，因此種研究中都經(jīng)歷了多輪的近

8、親繁殖，因此會(huì)顯示出低水平的會(huì)顯示出低水平的SNAs多樣性的結(jié)果。多樣性的結(jié)果。 Company name老虎基因分析課件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(cè)序從豹屬血統(tǒng)和第二參東北虎基因組是第一參考基因組測(cè)序從豹屬血統(tǒng)和第二參考基因組測(cè)序從貓科動(dòng)物。對(duì)于大型貓科動(dòng)物基因組分析的考基因組測(cè)序從貓科動(dòng)物。對(duì)于大型貓科動(dòng)物基因組分析的比較，我們給另外其他四個(gè)虎基因組測(cè)序，并試圖預(yù)測(cè)可能比較，我們給另外其他四個(gè)虎基因組測(cè)序，并試圖預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的大型貓科動(dòng)物的分子適應(yīng)與強(qiáng)制性肉食和肌肉力量的出現(xiàn)的大型貓科動(dòng)物的分子適應(yīng)與強(qiáng)制性肉食和肌肉力量的豹的

9、掠奪性血統(tǒng)一致。老虎和貓的基因組顯示出人意料的相豹的掠奪性血統(tǒng)一致。老虎和貓的基因組顯示出人意料的相似重復(fù)成分和高度基因組共線性，這些表明強(qiáng)烈保護(hù)貓科動(dòng)似重復(fù)成分和高度基因組共線性，這些表明強(qiáng)烈保護(hù)貓科動(dòng)物的基因組。這些結(jié)果可以支持物的基因組。這些結(jié)果可以支持37種貓科動(dòng)物的輻射（種貓科動(dòng)物的輻射（11MYA）和著名的雜交在圈養(yǎng)的貓科動(dòng)物亞種間如獅虎獸）和著名的雜交在圈養(yǎng)的貓科動(dòng)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(lèi)人猿的重復(fù)和虎獅獸的近度。相比之下，在不同物種之間類(lèi)人猿的重復(fù)組件的比例是相當(dāng)大的，特別是在人類(lèi)和猩猩之間，和貓科組件的比例是相當(dāng)大的，特別是在人類(lèi)和猩猩之間，和貓科動(dòng)物大約在同一時(shí)間發(fā)生分歧。我們觀察到共線性的中斷可動(dòng)物大約在同一時(shí)間發(fā)生分歧。我們觀察到共線性的中斷可能是偶爾罕見(jiàn)的單個(gè)發(fā)生的交換，積累的短時(shí)間內(nèi)（能是偶爾罕見(jiàn)的單個(gè)發(fā)生的交換，積累的短時(shí)間內(nèi)（11MYA）的進(jìn)化時(shí)間。缺乏交流的