利用復(fù)雜性狀遺傳CC小鼠資源群體剖析復(fù)雜性狀機(jī)理*

Hanifa Abu Toamih Atamni, Mahmoud Egbaria, Yaser Salaymeh,Aysar Nashif，F(xiàn)uad A. Iraqi，

(1.特拉維夫大學(xué)，以色列；2.希伯來(lái)大學(xué)，哈達(dá)薩牙科學(xué)院，以色列；3.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所，北京)

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利用復(fù)雜性狀遺傳CC小鼠資源群體剖析復(fù)雜性狀機(jī)理*

Hanifa Abu Toamih Atamni1, Mahmoud Egbaria1, Yaser Salaymeh1,Aysar Nashif2，F(xiàn)uad A. Iraqi1，

(1.特拉維夫大學(xué)，以色列；2.希伯來(lái)大學(xué)，哈達(dá)薩牙科學(xué)院，以色列；3.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所，北京)

中文摘要

復(fù)雜性狀是由多基因控制的多因素疾病性狀。包括體重、血液化學(xué)、免疫細(xì)胞以及宿主對(duì)傳染病和慢性病的易感性等。近年來(lái)，人們投入了大量的資金和精力來(lái)研究這些性狀產(chǎn)生的宿主遺傳因素。由于多種因素的限制，這些復(fù)雜疾病的研究很難在人類上直接開(kāi)展。而由于鼠科與人類間存在大量的同源基因，使得在鼠模型中所篩選到的相關(guān)數(shù)量性狀基因座位(QTL)及候選基因適用于人類復(fù)雜疾病的研究。這樣一旦在鼠類中找到相關(guān)QTL或候選基因，即可將其擴(kuò)展應(yīng)用到人類的研究中進(jìn)行遺傳分析。因此，為了更好的完成這些研究，許多小鼠資源群被應(yīng)用到了研究中，其中包括F2群體、回交群、高代互交系、遠(yuǎn)交群、染色體取代和重組近交系(RIL)等。這些群體都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但也存在局限性，即進(jìn)行目標(biāo)性狀的QTL定位的分辨率較低，并且其祖代親本的遺傳多樣性也是有限的。為了克服這些局限性，一個(gè)新的鼠資源群-Collaborative Cross (CC) 群體應(yīng)運(yùn)而生，它是利用8個(gè)不同的小鼠品系進(jìn)行充分雜交建立起來(lái)的具有高度遺傳多樣性的重組近交系。這8個(gè)品系包括A/J、C57BL/6J、129S1/SvImJ、NOD/LtJ、NZO/HiLtJ、CAST/Ei、PWK/PhJ 和 WSB/EiJ。通過(guò)對(duì)這些親代小鼠品系進(jìn)行雜交及后續(xù)的獨(dú)立育種，育種過(guò)程中通過(guò)控制隨機(jī)交配使得大的連鎖不平衡模塊被打碎并重組自然的遺傳變異，最終形成了許多不同的CC品系，所得到的新的資源品系在遺傳組成上與8個(gè)親本是完全不同的。它是一個(gè)獨(dú)特的取之不盡的資源品系，并且有著大量的表型和遺傳多樣性。

CC群體最終將由350個(gè)重組近交系組成，目前，部分品系已經(jīng)形成并能夠應(yīng)用于研究中。我們利用CC品系對(duì)復(fù)雜性狀已經(jīng)開(kāi)展了多項(xiàng)研究，其中包括病原體的變異如煙曲霉菌、肺炎桿菌、牙齦卟啉單胞菌和血鏈球菌的協(xié)同感染、綠膿桿菌以及敗血癥研究中由微生物毒素 (LPS/LPA)引起的宿主反應(yīng)，復(fù)雜慢性病、癌癥和有復(fù)雜病因的行為疾病的研究，還有高脂膳食誘發(fā)的2型糖尿病 (T2D) 和代謝綜合征、結(jié)腸癌的發(fā)展和自閉癥等方面的研究。另外我們還使用雙能X-射線吸收儀 (DEXA) 對(duì)CC群體體組成性狀進(jìn)行了掃描，尋找表型變異的遺傳因素基礎(chǔ)?；谖覀儚母鞣N不同的研究中總結(jié)出的結(jié)果，對(duì)于使用 CC群體的研究機(jī)構(gòu)提出如下建議：(1)使用這種群體的最佳策略是最好同時(shí)應(yīng)用50個(gè)以上不同表型的CC品系；(2)每個(gè)品系至少應(yīng)用3-4只老鼠作為生物學(xué)重復(fù)；(3)可以應(yīng)用公開(kāi)的8個(gè)親本品系的高密度遺傳信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行QTL的精確定位，定位區(qū)域小于1MB，從而可以篩選出可靠的候選基因。

CC資源群體與現(xiàn)有的小鼠遺傳資源相比包含了更加廣泛的遺傳多樣性，并具有前所未有的高分辨率的QTL定位能力。基因型和所有表型數(shù)據(jù)都會(huì)集中儲(chǔ)存并作為公開(kāi)獲取的資源，CC品系的數(shù)量性狀表型分布也存在巨大的變異。并且通過(guò)這些研究可知CC小鼠資源群體對(duì)復(fù)雜性狀的研究有很大用處，可將結(jié)果應(yīng)用于人類疾病研究。不僅如此，這個(gè)群體具有一定的靈活性，它對(duì)人類醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)和畜牧中的復(fù)雜性狀研究都有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。希望生物醫(yī)學(xué)研究中利用CC資源群體可以得到更多的重要發(fā)現(xiàn)，以期有助于更好地理解和治療人類及畜禽的疾病。

吳憲文3(譯)

吳憲文(1986-)，女，助理研究員，研究方向：動(dòng)物遺傳資源與進(jìn)化生物學(xué)。E-mail：wuxianwen23@163.com。

研究進(jìn)展

R-332

A

1671-7856(2016)09-0006-01

2016-08-30

*原文發(fā)表于《中國(guó)比較醫(yī)學(xué)雜志》，2016,26(8)：1-19.