【摘 要】
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驯化是人类控制物种进化的过程,被驯化的动物包括狗、马、猫、猪、绵羊和牛。许多为人类提供食物的植物也被驯化,如小麦和水稻。在人类发展史上,马的驯化在人类的迁徙和文明的传播中发挥了重要作用。但是,驯化的详细机制,包括马的的驯化都不清楚。在过去几年里,对于古代DNA的识别和测序技术得到很大的发展,使得研究人员能够分析古代人类（如尼安德特人）进而研究人类的进化过程。值得注意的是,研究人员在多个地方发现了古
【基金项目】
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中科院云南动物所遗传资源与进化国家重点实验室开放课题；
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驯化是人类控制物种进化的过程,被驯化的动物包括狗、马、猫、猪、绵羊和牛。许多为人类提供食物的植物也被驯化,如小麦和水稻。在人类发展史上,马的驯化在人类的迁徙和文明的传播中发挥了重要作用。但是,驯化的详细机制,包括马的的驯化都不清楚。在过去几年里,对于古代DNA的识别和测序技术得到很大的发展,使得研究人员能够分析古代人类（如尼安德特人）进而研究人类的进化过程。值得注意的是,研究人员在多个地方发现了古马的化石,并从中提取了古DNA并进行测序,这为分析马的驯化提供了所需的数据,包括确定关键性的决定驯化的基因。大多数蛋白质编码基因,包括编码转录因子的基因,在哺乳动物中是高度保守的,它们不可能在短短的数千年间发生很大的变化。另一方面,在哺乳动物的基因组中存在大量种系特异性长链非编码RNAs（lncRNAs）,种系特异性意味着快速进化,因此提示它们可能在动物的驯化过程中发挥重要作用。最典型的动物驯化的例子是狗,在极短的时间内大量不同形态和习性的狗被驯化出来,使得驯化背后的基因组和表观基因组机制成为非常重要的问题。由于无法对已经消失的种系和品系进行实验研究,通过计算方法分析古DNA是研究驯化的主要途径。本项研究使用了多组公开报道的多种古马的古DNA,以及多种现代马、普氏马（一种野马）和驴（马的近亲物种）的基因组序列。分析过程大致为（1）我们组装了不同时期的多匹马的古代DNA序列以及马、驴和普氏马的基因组;（2）我们提取了古马共有的lncRNA基因序列和现代马、现代驴和普氏马共有的lncRNA基因和驯化关键基因的启动子区域的序列,组成两个样本组。（3）我们使用LongTarget程序来预测这些lncRNA和这些驯化关键基因之间的潜在调控作用,并分析了古代/现代马和马/驴/普氏马之间的调控差异。（4）我们对表现出表观遗传调控差异的基因进行了功能富集分析。本研究主要结果如下。（1）与神经嵴发育和驯化综合征相关的基因是驯化的重要调控位点;（2）与未驯化的普氏马相比,更多的lncRNA参与了现代马和驴的表观遗传调控,这表明驯化与更多的表观遗传调控变化有关;（3）对现代马的DNA结合位点的具体分析显示,靶基因主要涉及两个方面的功能,一个是神经系统、行为和认知,另一个肌肉、体型、心脏功能和代谢,这些提示,与现代驴和普氏马相比,现代马可能在上述领域因驯化而发生了变化。结论驯化与大量的表观遗传调节变化有关。在马的驯化过程中,与神经嵴发育和驯化综合征有关的基因经历了明显的lncRNA介导的表观遗传调控。
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