从实验室: 绘制大象的基因图谱

Raman Sukumar&group(IISc)，Sanjeev Galande&group(IISER)

几年来，全球一直在努力对许多植物和动物的基因组进行测序。几年前，非洲象的基因组被测序。两年前，我们IISc和IISER开始了亚洲象基因组测序的工作，亚洲象是在印度以及南亚和东南亚许多国家发现的物种。

大象是世界上现存的最大的陆地哺乳动物，它的祖先可以追溯到非洲次大陆，亚洲和非洲大象的祖先都在那里进化。亚洲象的血统被认为是在几百万年前进入欧亚大陆的，而非洲象仍然局限于非洲。

亚洲象是我们在IISC生态科学中心的研究小组的重点领域之一。我们开始的时候，亚洲象的基因组还没有测序。除了建立这个基因资源，我们的努力是寻找亚洲象和它们在非洲的近亲之间的基因差异，以及大象和其他哺乳动物之间的基因差异。

美国的另一个小组正在对亚洲象的基因组进行测序，并于今年早些时候完成了该项目。然而，我们继续我们的工作，尽管一些数据，例如，与整个基因组序列有关的，可能是相同的，我们的项目提出了一些新的和有趣的事实。

为了我们的研究目的，我们从卡纳塔克邦班迪普尔大象营地的一头名叫Jayaprakash的大象的血液样本中提取了DNA。在对其基因组测序后，我们将其与公共数据库中已经存在的非洲象基因组进行了比较。

我们的结果表明，亚洲象中大约有1500个基因的序列与它们的非洲近亲不同。这些基因中有许多与嗅觉有关。这是意料之中的，因为今天的亚洲象的祖先从非洲平原迁移到欧亚大陆，最后到达亚洲，他们会遇到

不同的气味，并会适应不同的反应。我们的研究为亚非象嗅觉差异的遗传基础提供了强有力的证据。

另一个观察是在大象血细胞中“表达”的基因。虽然一个物种的每个细胞都有相同的基因组序列，但某些基因在器官或组织中以不同的方式表达。这使一个器官或组织能够执行其特定的功能。在特定组织或器官中表达的基因组部分称为其转录组。我们对亚洲象血细胞的转录组进行了测序，并将其与其他研究良好的动物进行了比较。我们发现，许多对其他动物免疫系统功能重要的基因也在亚洲象中表达，但有些基因仅在亚洲象血液中唯一表达。

我们的研究还建立了一个遗传资源，可以作为进一步研究的原始数据。这些遗传信息将帮助其他研究人员在进化、遗传疾病、生理学、新陈代谢等许多研究领域进行新的项目。