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에르화리안 및 바마샹 돼지에서 유두 수 변이를 결정짓는 후보 유전자를 확인한 유선 소포의 ATAC-Seq 및 RNA-Seq 통합 분석

2025-07-01 19:02 | 추천 : 0 | 댓글 : 0
유두 수는 돼지에서 새끼 돼지의 건강과 생존에 영향을 미치는 중요한 경제적 형질입니다. 많은 GWAS 연구가 듀록, 랜드레이스, 대백돼지에서 유두 수에 대한 후보 유전자를 확인했지만, 유선 소포에 대한 전사적 및 후성적 연구의 부족으로 인해 원인 유전자는 명확하지 않았습니다. 유두 형성의 중요한 단계인 26일 된 돼지 배아의 사례가 없었기 때문입니다. 중국 야생 멧돼지에서 유래한 에르화리안과 바마샹 돼지는 유두 수에 대한 유전적 변이를 연구하기에 이상적인 모델로, 에르화리안은 평균 약 20개의 유두, 바마샹은 약 10개의 유두를 갖고 있습니다. 본 연구는 배아 26일째 이들 품종의 유선 소포를 수집하여 ATAC-seq 및 RNA-seq을 수행하여 크로마틴 접근성과 유전자 발현을 탐구했습니다. 결과적으로 유선 소포 전반에 걸쳐 광범위한 크로마틴 접근성이 나타났습니다. 30,806개의 열린 크로마틴 영역(OCR)이 식별되었으며, 그 중 오직 30개만이 품종별 차이를 보였으며, 이는 품종 간 접근성 패턴의 보존성을 시사합니다. OCR는 상위 유전 간과 프로모터 지역에 풍부하게 존재하며, 유두 수에 대한 QTL 구간과 상당히 중첩됩니다. RNA-seq은 두 품종 간에 4432개의 차별적 발현 유전자를 밝혀냈으며, WTN10B와 WNT6을 포함하여 품종별 유전자 발현 패턴을 나타냈습니다. ATAC-seq과 RNA-seq 결과를 결합하여 SSC14의 48.80 Mb 근처에서 유두 수와 관련이 있는 pheWAS와 GWAS 데이터에 따라 세 개의 단백질 코딩 유전자(ENSSSCG00000031037, ENSSSCG00000032042, 및 ENSSSCG00000039180)를 확인했습니다. FISH 분석은 ENSSSCG00000031037이 유선 소포의 상피 세포에서 특정하게 발현되는 것을 확인했으며, 이 영역은 에르화리안 돼지에서 더 강한 선택을 받으며 이 품종의 더 높은 유두 수에 관여함을 시사합니다. 결론적으로, 본 연구는 돼지 유선 소포의 크로마틴 접근성 및 유전자 발현 지도를 작성하기 위해 ATAC-seq과 RNA-seq을 통합했습니다. 이 연구는 유두 수 차이를 주도하는 주요 후보 유전자들로서 ENSSSCG00000031037, ENSSSCG00000032042, 및 ENSSSCG00000039180을 식별하였으며, 돼지의 유두 수와 관련된 QTL 구간을 이해하고 인과 유전자를 식별하는 데 대한 통찰을 제공합니다.
Key Points
  • 유선 소포에서 크로마틴 접근성과 유전자 발현 지도를 개발하기 위해 ATAC-seq과 RNA-seq을 통합 분석했습니다.
  • 에르화리안 품종과 바마샹 품종 간의 차별적 유전자 발현 패턴을 발견하고, 4432개의 차별적 발현 유전자를 확인했습니다.
  • 유두 수와 관련이 있는 세 개의 단백질 코딩 유전자(ENSSSCG00000031037, ENSSSCG00000032042, ENSSSCG00000039180)를 확인하였으며, 이는 유선 소포의 특이적 발현에 기여합니다.