基因测序解密:斗牛犬为什么长得像一种人类遗传疾病?

【字体: 时间:2019年01月08日 来源:生物通

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  斗牛犬、法国斗牛犬和波士顿斗牛犬是很受欢迎的宠物狗之一,它们体型小,面部短而粗,眼睛宽,加州大学戴维斯分校兽医学院的研究人员发现了这些狗的外貌的遗传基础,并将其与人类罕见遗传综合征联系了起来。

  

Moxie,一只三岁的法国斗牛犬,是这项名为screwtail的犬类基因组学研究的成员之一


斗牛犬、法国斗牛犬和波士顿斗牛犬是很受欢迎的宠物狗之一,它们体型小,面部短而粗,眼睛宽,加州大学戴维斯分校兽医学院的研究人员发现了这些狗的外貌的遗传基础,并将其与人类罕见遗传综合征联系了起来。

斗牛犬、法国斗牛犬和波士顿梗并非唯一具有短而宽头颅的狗,但是它们具有其他品种狗都没有的一个特征:短而弯曲的尾巴,或称螺旋尾巴。加州大学戴维斯分校兽医学院人口健康与生殖系的Danika Bannasch教授说,这三个品种都缺少构成尾骨的椎骨(vertebrae)。

研究人员测序分析了100只狗的整个基因组,其中包括10只螺旋尾巴品种。所有狗都来自私人宠物,其主人同意参与。研究生Tamer Mansour和Katherine Lucot,以及兽医学院和基因组中心的副教授C. Titus Brown系统通过DNA序列寻找螺旋尾巴品种的分子根源。

从超过1200万种个体差异中,他们识别到了一个突变,DISHEVELLED 2,简称DVL2。100%的斗牛犬和法国斗牛犬携带这种突变,在波士顿梗中也很常见。

Bannasch说,这种全基因组比较相对新颖。“通常情况下,我们必须首先确定一个区域的DNA,然后从那里开始工作,我们可以研究品种特异性特征,但这并不如我们现在的结局好。”

Robinow综合征

Henry Ho教授致力于研究人类的相似基因,已知DVL1和DVL3基因突变可导致Robinow综合征,这是一种罕见的人类遗传疾病,外貌特征与斗牛犬惊人的相似——短而宽的“婴儿脸”、短短的四肢和脊柱畸形。

兽医学院外科和放射科学教授Peter Dickinson说,此外Robinow综合征患者和螺旋尾巴品种也有其他疾病特征,如腭裂。

通过表征DVL2的蛋白产物,Ho实验室的研究生Sara Konopelski精确地指出了Wnt信号通路中被突变破坏的关键生化步骤。这一发现进一步表明,一种常见的分子缺陷,导致了Robinow综合征患者和螺旋尾巴犬的不同表现。

Dickinson说,DVL2螺旋尾巴突变在狗品种中很常见,而且与品种的外观紧密相关,很难通过育种来消除它。该基因导致狗宽而短的头部,但是很有可能,多种基因参与了品种外观和慢性健康问题。

了解一种常见的犬类突变使人们更深入地了解人类罕见Robinow综合征这是一个十分有趣的科学发现。“1969年确诊以来,世界仅有几百例病例记录在案,这是一种非常罕见的人类疾病,但在狗身上却很常见,因此我们可能发现了一个人类综合征的模型。”

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• 原文检索:Whole genome variant association across 100 dogs identifies a frame shift mutation in DISHEVELLED 2 which contributes to Robinow-like syndrome in Bulldogs and related screw tail dog breeds. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1007850


(生物通:伍松)

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