昆明動物所等揭示家犬適應歐洲牛奶飲食的遺傳機制

發布時間：2021-08-02 18:03 原文鏈接：昆明動物所等揭示家犬適應歐洲牛奶飲食的遺傳機制

　　家犬大約在1萬五千年前到4萬年前從歐亞大陸的灰狼馴化而來，現已遍布世界大部分有人類居住的地方。家犬與人類生活在相同的環境中，在很多方面存在趨同進化，家犬對環境的適應性進化遺傳機制一直是進化生物學家的研究熱點。經歷長時間的人工選擇和自然選擇，歐亞大陸家犬分成歐洲家犬和東南亞兩個群體，其背后的遺傳機制尚不清楚。

　　中國科學院院士、中科院昆明動物研究所研究員張亞平課題組和昆明動物所研究員王國棟課題組、云南大學研究員梁斌課題組組成聯合攻關團隊，利用242只歐洲品種犬、38只東南亞家犬和41只灰狼的基因組數據，通過全基因組選擇信號掃描揭示編碼乳糖酶基因LCT（lactase）在歐洲家犬中受到強烈的正選擇（圖1），該基因與人群中乳糖酶耐受和牛奶飲食習慣相關。進一步分析顯示，位于家犬19染色體38,609,592位置的A-to-G突變在歐洲家犬和中東家犬中頻率接近固定，分別為91.7%和92.2%。2D SFS分析結果表明，該突變在歐洲家犬中受到soft sweep，突變受到正選擇的時間為~6,500年內，而此時歐洲人群的牛奶飲食習慣已普遍存在。利用已發表的737只犬科動物基因組數據，解析該突變在亞歐非大陸家犬中的分布，結果顯示其在不同地區的分布趨勢與人類乳糖酶耐受表型相似，暗示了家犬與人類在牛奶飲食的趨同進化。基于JASPAR數據庫，研究人員預測到該突變可能影響到與轉錄因子ZEB1的結合效率。細胞學功能實驗證明，該突變降低了LCT與ZEB1的結合，從而顯著提高了LCT表達量（圖2）。該研究首次揭示了家犬適應歐洲牛奶飲食習慣的遺傳機制，研究成果發表在Molecular Biology and Evolution上。

　　該研究得到國家自然科學基金青年項目、云南省科技創新團隊、國家重點研發計劃和中科院前沿科學重點研究項目等的資助，是家犬基因組國際聯盟的又一項重要成果。