新的表观遗传学范式的重要特征首先在人类中发现，现在在牛中发现

贝勒医学院、康奈尔大学和美国农业部的一组研究人员发表的一项研究为提高养牛业和潜在的更广泛的动物农业的生产效率开辟了新的可能性。

　　

发表在《基因组生物学》杂志上的一项研究为提高养牛业和潜在的更广泛的动物农业的生产效率开辟了新的可能性。贝勒医学院、康奈尔大学和美国农业部的一组研究人员发现，和人类一样，牛也有CoRSIVs。CoRSIVs是基因组中携带DNA上化学标记的区域，这些标记提供的信息可能使农民能够预测和选择理想的牛的特征，如产奶量、雌性生育力和抗病能力。

贝勒USDA/ARS儿童营养研究中心儿科营养学教授Robert a . Waterland博士说:“大多数人都知道每个人都有一套独特的基因或基因组，但鲜为人知的是，这些基因的表达是由DNA上的分子标记系统(表观遗传学)调节的，它告诉体内不同的细胞哪些基因是开启的，哪些是关闭的。”“我们专注于DNA甲基化——甲基群的增加，这是最稳定的表观遗传标记。人与人之间DNA甲基化的差异会影响他们患病的风险。”

2019年，Waterland和他的同事们发现，人类基因组包含被称为corsiv的特殊区域——系统性个体间变异的相关区域。在CoRSIVs中，DNA甲基化水平因人而异，但每个人体内不同组织的DNA甲基化水平是一致的。这意味着CoRSIV甲基化可以在血液等容易获得的组织中进行测量，从而提供有关大脑、卵巢或肝脏等内部器官表观遗传调控的信息。

他们早期的工作报告了人类基因组中近10,000个CoRSIVs，并提出研究这些新区域是揭示疾病表观遗传原因的有力方法。事实上，CoRSIVs已经与多种健康结果有关，包括癌症、甲状腺功能、认知、2型糖尿病、腭裂、精神分裂症、儿童肥胖和自闭症谱系障碍。

在目前的研究中，研究人员调查了牛是否也有CoRSIVs。研究小组分析了两只荷斯坦奶牛的多个组织的全基因组DNA甲基化测序数据。“我们开发的算法表明，牛确实有CoRSIVs，”第一作者、Waterland实验室生物信息学分析师Wen-Jou Chan)说。“更令人兴奋的是，我们发现牛的corsiv与人类的corsiv有共同的主要特征，这表明corsiv可能存在于其他哺乳动物中。在马和猪等其他物种中发现它们的竞赛正在进行。”

“我们通过对20头不同荷斯坦小牛的肝脏、肾脏、大脑和血液组织的实验室分析，验证了我们的计算结果，以证实Wen-Jou发现的一些CoRSIVs。”“这一独立验证为这项研究增加了很大的力量。”

共同通讯作者、康奈尔大学动物科学系助理教授Yi Athena Ren博士说:“近几十年来，养牛农业一直专注于基因选择，以实现牛奶产量的实质性进步。corsiv可能会提供一种新的方法，以可持续的方式改善牛业所需性状的选择，从而降低成本和对环境的影响。”

“牛的corsiv和人的corsiv一样，在生命的早期就建立起来了，并在个体的一生中保持稳定。”“在新生牛中，corsiv亚群的甲基化模式可能能够预测未来的表现。它们可能与特定的理想特征有关，比如产奶量大、雌性生育率高、抗病能力甚至耐热性，这有助于选择具有提高生产率特征的个体小牛。”

研究人员表明，与人类一样，牛corsiv DNA甲基化的建立也受到早期胚胎环境的影响。Ren说:“这表明在辅助生殖过程中调整胚胎培养条件可能为通过表观遗传工程定制农业结果提供机会。”“除了帮助选择理想的性状外，corsiv还可以帮助了解牛的疾病过程和个体差异。而且，如果像我们预期的那样，corsiv是哺乳动物基因组的普遍特征，那么这种农业机会并不局限于牛。”