Förbättrad kartläggning av hundens arvsmassa till nytta för sjukdomsgenetik

10 februari 2021

Hund

Hunden har hjälpt oss att förstå den mänskliga arvsmassan sedan båda arvsmassorna kartlades i början av 2000-talet.

Forskare vid Uppsala universitet och SLU har använt nya metoder för att göra en mer komplett kartläggning av hundens arvsmassa. Ett bra så kallat referensgenom har stor betydelse när forskare letar gener för sjukdomar som drabbar både hundar och människor.

Hunden har hjälpt oss att förstå den mänskliga arvsmassan sedan båda arvsmassorna kartlades i början av 2000-talet. I en tidigare studie kunde forskarna fastställa att hundens arvsmassa innehåller cirka 20 000 gener, en minskning från de omkring 100 000 gener som man tidigare gissat att det fanns. I det nya projektet, lett av forskaren Jennifer Meadows och professor Kerstin Lindblad-Toh, har man skapat en mycket mer detaljerad karta över hundens arvsmassa. Forskarna har identifierat saknade gener och markerat regioner i arvsmassan som reglerar när dessa gener är på eller av.

Förbättrad förståelse av arvsmassan

En nyckel i arbetet var övergången från kort- till långläsande sekvenseringsteknologi, vilket minskade antalet hål i den kartlagda arvsmassan från över 23 000 stycken till bara 585.

– Vi kan tänka på genomet som en bok. I föregående version var många ord, och ibland hela meningar, i fel ordning eller till och med saknades. Långläsande teknologi gjorde det möjligt för oss att läsa hela stycken samtidigt, vilket förbättrade vår förståelse av arvsmassan avsevärt, säger Jennifer Meadows.

– Ytterligare verktyg som avläser DNA:ts 3D-struktur gjorde det möjligt för oss att placera styckena i rätt ordning, berättar forskaren Chao Wang som är studiens förstaförfattare.

Kan ge exakta ledtrådar

En bättre genomsekvens hjälper också till att undersöka sjukdomar. Hundar har bott tillsammans med människor i tiotusentals år och lider av liknande sjukdomar som människor, till exempel neurologiska och immunologiska sjukdomar samt cancer. Att studera sjukdomsgenetik hos hund kan ge exakta ledtrådar till orsakerna till motsvarande mänskliga sjukdomar.

– Den förbättrade kartan över hundens arvsmassa kommer att få stor betydelse och komma till användning inom jämförande medicin, där vi jobbar med många sjukdomar hos hundar, till exempel osteosarkom, systemisk lupus erythematosus (SLE) och amyotrofisk lateral skleros (ALS), med målet att förbättra både hundar och människors hälsa, säger Kerstin Lindblad-Toh.

Tillgänglig för nedladdning

Det nya hundreferensgenomet och annoteringen, GSD_1.0, är offentligt tillgänglig för nedladdning (DDBJ / ENA / GenBank: JAAHUQ000000000) eller för online-studier via UCSC och Ensembl. Ekonomiskt stöd tillhandahölls av National Cancer Institute (USA), med ytterligare bidrag från laboratorier för enskilda medförfattare.

Publikation:

Wang et al. (2021) A novel canine reference genome resolves genomic architecture and uncovers transcript complexity, Communications Biology