使用全基因组分析了解信鸽的特点

在wi - fi和互联网,电话和电报、原始社会是信鸽的即时消息服务。后成为第一个驯养的鸟类,估计有2000年了,这些可靠的使者带来了来自前线的消息和元首之间。

然后,大约200年前,追星族来自比利时创建了一个国际体育感觉,育种赛鸽更快的航班,再寻的技能。如今,这些鸟会飞到离家1000公里时速达每小时70公里,其中最好的获取数千欧元在培育市场的持续努力胜过竞争对手。

最近,科学家们一直在使用先进的基因组工具还有助于在赛鸽的特点。

马格达雷娜安娜Gazda领导的科研小组和Miguel Carneiro执行10赛鸽的第一个全基因组测序以及数据来自35个不同的品种,在赛鸽和发现新的线索,有助于提高性能。研究还包括观察基因表达差异(使用RNA序列表达数据)在大脑和肌肉组织的赛鸽和其他品种。

“我们选择的全基因组扫描揭示了潜在的遗传结构和模式选择飞行的速度越快,耐力,和精确导航的赛鸽,”马格达雷娜安娜Gazda说。“这另外提供了一个目录候选基因,一些引人注目的例子基因可能是赛车性能表型的基础。”

他们的分析表明,赛鸽是独一无二的,和来自其他鸽子品种的遗传分化,而且适应他们的基因组在几个地区,和关键大脑和肌肉组织中基因表达的差异。

但与其他特征,没有单一基因的差异。

“令人吃惊的是,在17.425765万亿个变异的数据集,我们并没有发现与诊断等位基因变异的一个例子在赛车和非rac鸽子之间,“米格尔Carneiro说。“不太可能,任何单一的基因变化足以占赛鸽的卓越的飞行和定位能力。此外,我们恢复了相当数量的选择整个基因组的签名,表明多基因基础在这个品种适应极端的表现。这种模式可能是预期考虑身体系统的数量必须为卓越的赛车性能交互(心血管、呼吸系统、肌肉骨骼和神经系统)”。

特别是,他们已经确定了一些候选基因变异被发现在赛鸽,与(一个名为也差异表达在肌肉,和两个函数可以与运动性能)。

“尽管缺乏固定的赛车之间的遗传变异和非rac鸽子,我们的全基因组屏幕显示签名的积极的选择在赛鸽的基因组是常见的,”米格尔Carneiro说。

他们RNA-seq分析显示低到中等程度的变化基因表达赛车和非rac鸽子之间。共有242个RNA转录的模式被证明是差异表达大脑显示更少的差异(29)相比,肌肉(213)。

“基因药剂,SIK1,PTPRD好候选人参与赛车性能表型”马格达雷娜Gazda说。“桶已经涉及神经肌肉接头的发展发挥重要作用在骨骼肌的功能。这种连接的形态和生理的差异与肌肉相关性能。SIK1可以调节肌肉功能和经济增长通过控制肌肉特定基因的表达SIK1也已被证明能够调节肝脂肪生成,在能量体内平衡起着重要的作用。最后,PTPRD影响海马的突触的长期电位化的大小,一个大脑区域在空间记忆过程中发挥作用,被认为是与鸟导航。”

作者总结说,赛车的运动能力和优越的导航鸽子是复杂的,多基因的特征,自适应的改变这个品种选择的结果在变化出现在成立人口形成的品种。

未来后续研究,如全基因组关联研究(GWAS)或选择性繁殖映射候选基因附近的位置,将进行更深入地对复杂生理和自适应变化的信鸽导航、飞行和更快的速度。