构建家驴和亚洲野驴基因组精细图谱

Donkey is an important agricultural animal, which can serve as an important animal power and can also provide some life products. For those agricultural animals, horse, cattle, pig and so on, have been sequenced and published. But we don't have detailed genome map of domestic donkey and Asiatic Wild Ass. For the domestic donkey genome, we will construct four paired-end libraries (the insert size is 400bp,450bp, 700bp,1kbp) and five mate-paired libraries (3kbp,5kbp,8kbp,12kbp,15kbp). For the Asiatic Wild Ass genome, we will construct one paired-end libraries (the insert size is 500bp). The assembled contigs N50 of domestic donkey genome will be more than 50kb , and the scaffolds N50 at 3M or more. Through comparative genomics analysis, we will build the pan-genomes of donkey and horse, and study the phylogenetic relationships between them. we can also find some donkey-species genes. Genome sequence and these results of comparative genomics analysis can lay the foundation for future scientific research and productive practice.

驴是一种重要的农业动物，为人类提供了蓄力和一些生活制品。在诸多的农业动物中，马、牛、猪等都有优质的基因组图谱，但驴还没有详细的基因组图谱。本课题拟采用二代测序技术构建家驴和亚洲野驴基因组精细图。对于家驴基因组测序，构建4个paired-end文库（400bp,450bp,700bp和1kbp，共20X覆盖），构建5个mate-paired文库（3kbp,5kbp,8kbp,12kbp和15kbp，共20X覆盖）。对于亚洲野驴基因组测序，构建1个paired-end文库（500bp，10X覆盖）。家驴的基因组组装的contigsN50在50kb以上，scaffoldsN50在3M以上。通过与马基因组的比较基因组学分析，可以构建驴、马泛基因组，明晰家驴、野驴以及马的进化关系，并发现一些驴特有的基因。驴的基因组序列和比较基因组学分析结果可以为今后的科学研究和生产实践奠定基础。

驴是公认的重要驯化动物。几千年来，在世界上许多地方，人们的生产和生活都依靠着它们。马属动物有许多优秀的生理特性，并且它们之间的进化关系和杂交应用也吸引着人们广泛的兴趣。另一方面，相比于其他哺乳动物，染色体的快速进化是马属动物的突出特点。因而马属是探索染色体快速进化的有价值的模型。.在这里，我们通过使用二代高通量测序，从头组装了家驴和亚洲野驴的高质量基因组序列。我们的进化基因组学研究结果显示，家驴的种群历史是相当稳定的。通过驴和马的基因组比较分析，我们揭示出驴的高效的能量代谢和更强的免疫力的分子基础。. 我们识别了马属动物基因组上四种主要的染色体重排类型，即未知插入、重复插入、倒位和移位。这些重排在染色体上的分布并不均匀。一些染色体，如X染色体，包含着更多的重排。在全基因组范围内，倒位的数目远小于插入和移位的数目。此外，我们发现重复序列“LINE_L1”和“LTR_ERV1”在重排区域显著增加。我们还在一些失活的着丝粒区发现了丰富的卫星序列，但是在新着丝粒区域没有卫星序列。相反，核糖体RNA经常出现在新着丝粒区域，但是不会出现在失活的着丝粒区。我们在驴的基因组上发现了扩张的miRNA家族和五个新型的miRNA，能够靶向减数分裂通路。这些miRNA可能与染色体的快速进化有关。另外APC/C这一大分子，它控制着姐妹染色单体分离、细胞分裂和细胞周期的G1期的建立，它既是这些miRNA的靶点，同时又在基因组中快速进化。. 我们的基因组的数据进一步丰富了马属的基因组图谱。这些基因组序列的比较分析，为人们洞察马属动物的种群历史和适应性进化提供了重要的基础。这也使得我们能够从一个独特的角度探索染色体快速进化的机理，从而提高我们对哺乳动物染色体进化的理解，同时也证明了马属是探索染色体快速进化的一个有价值的模型。这些分析和发现将有助于哺乳动物染色体进化、染色体重排和人类染色体畸变疾病的研究。