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国家家养动物种质资源库—华南分库揭示细胞互作是种猪基因组印记形成的重要原因

作者:    发布日期:2025-06-11

资料来源:国家家养动物种质资源库—华南分库

近日,国家家养动物种质资源库—华南分库依托单位华南农业大学动物科学学院国家生猪种业工程技术研究中心主任/温氏食品集团首席科学家吴珍芳教授团队在国际知名学术刊物《Nature Communications》在线发表了题为“Cell-cell communication-mediated cell-type-specific parent-of-origin effects in mammals”的重要研究成果。该研究通过构建高分辨率猪胎盘单细胞图谱,揭示了基因组印记基因在细胞类型和发育阶段的动态调控规律,鉴定出118个高置信度的印记基因,其中97个为哺乳动物中首次发现,并发现超过75%的印记基因呈现出细胞类型特异性或发育阶段特异性,揭示了细胞间通讯是驱动这种细胞类型特异性印记形成的关键分子机制。本研究不仅发现了猪中大量新的印记基因,更通过跨物种比较揭示了细胞微环境对印记基因形成的核心作用。

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基因组印记是一种表观遗传现象,指某些基因的表达取决于其亲本来源(父源或母源拷贝中只有一方表达)。它打破了二倍体哺乳动物双等位基因的均等表达,如同给基因贴上了“父母标签”,是影响哺乳动物胚胎发育、胎盘功能及复杂性状形成(如猪的产肉量)的重要因素。研究团队针对亲源效应导致的等位基因特异性表达这一核心科学问题,利用瘦肉型猪(杜洛克)与培育品种(鲁莱猪)的基因资源,以其正反交杂交F₁代个体的胎盘组织为研究对象。通过整合单细胞核转录组测序、基因组重测序、跨物种分析等前沿技术以及开发细胞类型特异性基因共表达指数计算方法等技术,精确构建了猪胎盘细胞类型特异性基因组印记图谱,破除了IGF2R等基因印记状态的长期争议,发掘出AMPH和DPPA5等影响猪胎盘滋养层细胞生长发育的关键印记基因,并阐明细胞间通讯是驱动细胞类型特异性印记状态的关键分子机制。研究结果不仅加深了对基因组印记这一现象的认知,也为种猪选育与基因组选配提供了重要的参考依据。

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华南农业大学动物科学学院吴家劲博士后、郑恩琴高级实验师和刘琅青副教授为本论文共同第一作者,吴珍芳教授、杨杰教授和蔡更元研究员为本研究的共同通讯作者。

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-60469-y