小鼠基因组差异或导致实验无法重复

日期: 2017年11月17日


    

导读:2005年,一对名叫亚当和夏娃的黑色小鼠出生在杰克逊实验室(JAX),它们在此生活了2年,从没去过其他地方。可是,这对夫妇的后代已遍布全球,成为生物医学研究领域广为流传的小鼠品种。如今,JAX宣布将在2018年正式发布夏娃的参考基因组。下面,赛业小编为您推荐“小鼠基因组差异或导致实验无法重复”,详情如下:


基因漂移


JAX的创始科学家们在1921年创建了亚当和夏娃的祖先,取名为C57BL/6。、

  

“C57BL/6小鼠”
C57BL/6,常被称作“C57 black 6”、“C57”或者“black 6”(标准简称为B6),是一种常见的近交品系实验鼠。在遗传学试验中广泛用作转基因鼠以模拟人类的基因缺陷类疾病。因其可用作同类系、易于繁殖和体格健壮等特性,是使用范围最广、销量最好的一支鼠株品种。


一个世纪以来,研究人员无数次复刻C57BL/6品系,并将其卖往全球各地。这一策略造成了一个遗传瓶颈:每代都会产生10-30个可遗传新突变。随着时间的推移,这种“遗传漂移”迅速累积。JAX的遗传学家Laura Reinholdt说,如今在实验室间售卖的C57BL/6小鼠的基因组跟2002年确立的小鼠参考基因组已经大不相同了,但是,研究人员用以开发转基因小鼠的模板还在延续2002年的版本。现在,JAX的研究人员打算重建2005年的夏娃基因组作为旧参考基因的补充。


隐藏的基因突变


天然基因变化会引起意想不到的、扰乱实验结果的生理现象。例如,有些实验室小鼠对酒精或胰岛素的敏感度不同,所谓的“相同小鼠”之间的差异阻碍了某些领域的研究。比如,美国国家健康研究所繁育了50代的C57BL/6小鼠不喜欢酒精的味道,而JAX繁育的却很喜欢酒精饮料。这些变化如果不是有人研究根本不易察觉。2016年,小鼠供应商发现C57BL/6全球19个繁育中心之中,有6个都携带一个与免疫系统有关的基因突变。公司通知研究人员,购买这些小鼠应指定原产地,因为该公司提供的“该小鼠族谱”已不再完全一致。


2005年,研究人员决定重置遗传时钟,只售卖被挑选出来的一对小鼠(亚当和夏娃)的后代。并冷冻了它们的孙子们的数百个胚胎,足以维持此后25-30年的繁育工作。每隔5代,公司就会解冻一部分胚胎,然后抚养它们长大接力繁育。


“我们无法阻止基因漂移,我们只能尽量放慢它们,一旦储存的胚胎用完了,JAX不得不重头开始,挑选新一代小鼠夫妇,”JAX技术评估与发展高级总监Michael Wiles说。


上个月召开的美国人类遗传学会会议上,JAX计算科学家Anuj Srivastava谈到公司正在努力重建更细致的夏娃基因组,他们将使用三种不同的测序方法,将于本月(11月)底完成全部测序工作。预计2018年年初发布新参考基因组数据。请了解安诺优达明星测序服务


其他小鼠供应公司也开始努力拖慢基因漂移。


大多数研究者可能并不在意C57BL/6小鼠的各种差异,以及这些差异是否会影响实验的可重复性。约翰霍普金斯大学的病理生物学家Cory Brayton说:“虽然供应商尽量提供详细信息,但消费者的这方面意识还比较低。虽然我们很难衡量因小鼠遗传差异浪费的人力物力究竟有多少,但我认为直到人们真正意识到这个问题之前,反复重复现象肯定是很常见的。”


夏娃基因组数据的问世尽管不一定能解决所有近交小鼠的重复性问题,但正如Brayton所说,如果你聪明地使用近交系小鼠,它们就是非常有价值的信息,如果你愚蠢地使用小鼠,它们绝对会搅乱你的研究。


原文检索:Lab mice's ancestral‘Eve’gets her genome sequenced Nature 551,281(16 November 2017)doi:10.1038/nature.2017.22974


来源:生物通——由赛业生物科技公司转载发布

  

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