全基因组测序揭示经典近交系小鼠驯化的遗传机制

背景：实验室小鼠是从野生家鼠驯化而来。了解实验室小鼠，特别是广泛使用的经典近交系小鼠驯化背后的遗传学，对于使用小鼠模型的研究至关重要。然而，由于缺乏足够的野生小鼠基因组序列，实验室小鼠驯化的遗传机制仍然未知。结果：我们通过对36只野生小鼠和36个近交系进行全基因组重测序来分析遗传关系。所有经典近交系小鼠明显聚集在一起，与野生小鼠和野生来源的近交系小鼠区分开来。利用核苷酸多样性分析、Fst和XP-CLR，我们鉴定了339个与神经系统功能密切相关的正选择基因。大约三分之一的这些正选择基因在脑组织中高表达，并且这些正选择基因中的125个基因的遗传小鼠模型表现出异常的行为或神经系统表型。与所有基因相比，这些正选择基因在野生小鼠和经典近交系小鼠之间表现出更高的差异表达比例，尤其是在海马体和额叶中。利用突变小鼠模型，我们发现Astn2基因中的SNP rs27900929 (T>C)显著降低了小鼠的温顺性，并改变了两种Astn2 (a/b)亚型的比例。结论：我们的研究表明，经典近交系小鼠在实验室条件下的驯化过程中经历了高选择压力。分析显示，正选择基因与小鼠的行为和神经系统密切相关。温顺性可能与Astn2突变有关，并受两种Astn2 (a/b)亚型比例的调节。