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　　小鼠是人類疾病研究理想的模式生物之一，經典的實驗室小鼠由于具有相似的起源和單一的遺傳背景，難以體現人類遺傳的復雜性。遺傳多樣性小鼠(Genetic Diversity Mice，GD小鼠)是以多親本重組策略建立的小鼠資源，其親本源自小家鼠家族3個亞種(M. m. musculus, M. m. domesticus, M. m. castaneus)，覆蓋了90%以上已知的小鼠遺傳變異。8個親本通過連續三代雜交，獲得攜帶全部親本遺傳信息的F3代，再經同胞兄妹傳代獲得GD近交系小鼠(圖1)。隨后，與GD近交系擁有同樣親本的遠交系也被建立。兩個新建立的群體通過重組雜交攜帶多親本遺傳信息，是具有互補優勢的系統遺傳學工具。

　　圖1　遺傳多樣性近交系和遠交系小鼠的育種策

　　GD小鼠是中國醫學科學院醫學實驗動物研究所重要的特色資源之一，所內圍繞資源拓展和研究應用方面開展了多項工作。近期，研究所代謝性疾病課題組通過對GD小鼠基因組信息的分析，初步探討了該資源的遺傳學特點，相關成果發表在中國實驗動物學報2021年第4期。

　　全外顯子測序WES數據分析顯示(圖2)，GD近交系和遠交系存在著豐富的SNPs和小片段插入缺失(Insertions and deletions, Indels)，其中GD遠交系在雜合變異方面更具優勢。

　　圖2　GD 小鼠遺傳變異SNPs 和InDels 的檢測

　　通過比較子代小鼠和原始親本基因型的一致性，分別繪制GD遠交系和近交系的染色體物理圖譜(圖3)。相比GD近交系，GD遠交系在染色體上表現出“馬賽克”樣式的特點。

　　圖3　GD 小鼠染色體物理圖譜

　　親本貢獻分析顯示，在GD近交系中，8 個親本對其子代的遺傳貢獻并非1/8均等分布(圖4A)，且部分品系僅僅獲得了7個親本的遺傳信息，存在親本丟失現象(圖4C)。此外，每條染色體上發生重組交換的次數不等(圖4B)。造成親本遺傳偏好和染色體重組偏好的原因可能與自然選擇等因素相關。

　　圖4　親本貢獻

　　本研究工作介紹了GD小鼠資源的建立，比較分析了GD近交系和遠交系的遺傳學特點。從遺傳變異層面證明兩個小鼠群體在遺傳信息多樣性的優勢。通過染色體物理圖譜的繪制和親本貢獻的分析，證明了原始親本對GD小鼠遺傳異質性的貢獻。就GD遠交系和近交系來說，近交系具有穩定遺傳的特點，可進行遺傳變異與表型的關聯分析，適用于識別和驗證與復雜性狀疾病相關的遺傳因素。然而，對于大多哺乳動物來說，近交繁殖是一種不同常規的遺傳狀態。GD遠交系則克服了這一局限性，其遺傳多樣性來自于自然發生的等位基因變異，可以更細微的反映某個已知基因編碼區或調節區遺傳變異引起的表型的差異。因此，GD近交系和遠交系兩個群體在復雜性狀遺傳學機制的研究方面具有優勢互補的特點。隨著GD小鼠資源的發展，與之相關的信息學工具和數據資源正在迅速發展，將為解釋復雜性狀的遺傳學機制提供新的挑戰和機遇。

　　目前，遺傳多樣性小鼠資源信息已提交到國家動物模型資源共享信息平臺(簡稱信息平臺)。信息平臺致力于實驗動物資源與疾病動物模型信息的收集和共享，希望通過我們的努力，通過信息的集成與共享，更好的服務于國家重大科技攻關，助力于生物醫藥產業的發展。

　　參考文獻：

　　王欣佩, 張伶燕, 勞蘭蘭, 葉凡, 劉云鵬, 李麗, 秦川. 遺傳多樣性小鼠資源及其遺傳學特點[J]. 中國實驗動物學報, 2021. 29(4):467~474.

　　信息平臺介紹：

　　信息平臺(https://www.namri.cn)在對我國動物模型、實驗動物資源及相關信息進行系統采集和整理的基礎上，構建涵蓋實驗動物資源開發、鑒定和評價、應用，以及動物實驗專屬試劑和儀器設備、基于動物實驗的科技外包服務等我國實驗動物領域權威的數據信息庫，為國內外從事實驗動物領域相關研究機構提供實驗動物模型、資源及相關信息數據查詢、供求單位需求信息發布和詳細資料展示等一站式服務，推動我國實驗動物領域信息共享，滿足不同層次、不同研究目的的需求。