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折耳貓骨骼疾病的基因基礎(chǔ)

2021-08-21 23:35 作者:Xfreak 0人讀過 | 我要投稿

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A dominant TRPV4 variant underlies osteochondrodysplasia in Scottish fold cats（2016）

SUMMARY

實驗對來自 44 只蘇格蘭折耳貓和 54 只對照貓的 DNA 樣本進(jìn)行基因分型，并進(jìn)行了病例對照全基因組關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果是：蘇格蘭折耳貓顯性遺傳的折耳和骨軟骨發(fā)育不良與TRPV4中的p.V342F替代（c.1024G>T）有關(guān)。（注意是骨骼疾病和折耳的遺傳都和TRPV4中的堿基置換突變關(guān)聯(lián)）

Introduction

蘇格蘭折耳貓的特點是它們獨特的耳朵形狀，這可能是由于耳廓軟骨的彈性降低造成的。雖然受影響的小貓出生時耳朵是直的，但耳廓在大約 3 到 4 周大時開始向前折疊。根據(jù)系譜信息和育種實驗，蘇格蘭折耳的表現(xiàn)型是作為一種高度外顯的常染色體顯性遺傳。先天性退行性骨軟骨發(fā)育不良的特征是前肢遠(yuǎn)端、后肢遠(yuǎn)端和尾巴的畸形，最初被認(rèn)為僅限于純合突變貓，但隨后在雜合突變貓中發(fā)現(xiàn)。根據(jù)最初的發(fā)現(xiàn)，蘇格蘭折耳貓的繁殖建議是只將折耳貓與正常耳貓交配，以避免產(chǎn)生純合突變貓。有趣的是，臨床癥狀出現(xiàn)的年齡，以及嚴(yán)重程度和繼發(fā)性新骨形成的進(jìn)展在受影響的雜合子貓中是高度可變的。遺傳或環(huán)境因素是否是造成觀察到的表型差異的原因尚待確定。

Material and methods

實驗方法略過

Results

放射學(xué)檢查結(jié)果?

外顯子 6 錯義突變雜合的蘇格蘭折耳貓的骨骼表型從輕度到重度不等。 X線片顯示所有跖骨和掌骨都縮短和畸形；有些彎曲，近端和遠(yuǎn)端骨骺增大（圖1，圖S1）。跗骨間和跗跖關(guān)節(jié)間隙不規(guī)則、模糊不清且狹窄（圖S1）。前肢相應(yīng)關(guān)節(jié)也受到類似影響，但一般程度較輕。所有蘇格蘭折耳貓均出現(xiàn)關(guān)節(jié)周圍新骨形成（圖2，圖S2），沿近端跖骨和遠(yuǎn)端跗骨形成。關(guān)節(jié)周圍新骨在平片上看起來很光滑，但CT的優(yōu)越分辨率和疊加的消除表明新骨實際上是不規(guī)則地放置的（圖2）。四肢近端關(guān)節(jié)、四肢長骨和脊柱未受影響。

圖1 一只嚴(yán)重受影響的蘇格蘭折耳貓的X光照片。(A) 前肢遠(yuǎn)端背側(cè)視圖。腕關(guān)節(jié)和腕骨關(guān)節(jié)間隙變窄。掌骨縮短。(B) 后肢遠(yuǎn)端背內(nèi)側(cè)-跖外側(cè)斜視圖。跖骨變短。在脛骨、跗骨間和跗骨跖骨關(guān)節(jié)的跖部可見一團(tuán)邊緣光滑的強(qiáng)直新骨。遠(yuǎn)端跖骨間和跗跖關(guān)節(jié)間隙變窄。

圖2 一只嚴(yán)重患病的蘇格蘭折耳貓右后肢的放射學(xué)檢查結(jié)果。一只嚴(yán)重患病的蘇格蘭折耳貓的右后肢遠(yuǎn)端放射學(xué)檢查結(jié)果。(A) 側(cè)位X光片。(B) 三維體積渲染的計算機(jī)成像圖。(C) 骨相掃描圖像顯示與個別跖趾關(guān)節(jié)相關(guān)的活躍的骨重塑的不規(guī)則增生區(qū)（箭頭）。

全基因組關(guān)聯(lián)研究

98只貓（44只病例和54只對照）在Illumina In?nium iSelect Feline 63K DNA基因分型陣列上進(jìn)行了基因分型。經(jīng)過質(zhì)量檢查的46,203個SNP，35只蘇格蘭折耳貓和32只對照貓（17只蘇格蘭短毛貓、8只Selkirk Rex、3只英國短毛貓和4只波斯貓）仍可用于分析（圖S3（A）-（B））。該分析確定了貓科動物D3染色體上的一個顯著關(guān)聯(lián)，其中D3:24,861,228 bp位置的一個SNP在校正多重檢驗后達(dá)到全基因組的顯著性（圖3）。在Haploview中定義的一個單倍型區(qū)塊跨越了從D3:24,380,099 bp到D3:25,202,262 bp的區(qū)間，包含了最高的相關(guān)SNP，在患病貓中的頻率為50%（圖S4）。該單倍型在病例中是獨一無二的，表明與顯性性狀有關(guān)。根據(jù)貓科動物基因組匯編F. catus 6.2/felCat5，這個單倍型區(qū)塊包含23個被注釋的基因（表S2）。對小鼠基因組中的合成區(qū)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，TRPV4是最強(qiáng)的位置候選基因。

TRPV4 變異分析

在兩個病例和三個對照中分析了 TRPV4 編碼序列（GenBank 登錄號 XM_003994850.2）。所有 15 個編碼外顯子的比較，包括部分內(nèi)含子序列，揭示了 26 個序列變體。11 個變體位于編碼序列中，5 個改變了氨基酸序列。只有一種外顯子變異與折疊耳表型一致。兩只蘇格蘭折耳貓對于位于外顯子 6 (c.1024G>T) 的錯義突變都是雜合的，而三只直耳貓不存在該錯義突變。對 63 只貓的直接測序確定，所有 21 只蘇格蘭短毛貓都是野生型等位基因純合子，兩只蘇格蘭折耳貓是變異等位基因純合子，39 只蘇格蘭折耳貓是雜合子。一只蘇格蘭折耳貓測試了純合野生型。

種群篩查

對代表幾個品種的 648 只貓和耳朵類型未知的家養(yǎng)短毛貓的篩選表明，c.1024G>T 替代僅在蘇格蘭折耳貓品種中檢測到，而在所有其他種群中均不存在。

總結(jié)一下

蘇格蘭折耳貓顯性遺傳的折耳和骨軟骨發(fā)育不良與TRPV4中的p.V342F替代（c.1024G>T）有關(guān)。
c.1024G>T 替代僅在蘇格蘭折耳貓品種中檢測到，而在所有其他種群中均不存在。
折耳貓與正常耳貓交配產(chǎn)生的后代臨床癥狀出現(xiàn)的年齡，以及嚴(yán)重程度和繼發(fā)性新骨形成的進(jìn)展是高度可變的。

論文部分結(jié)束

其實寫這篇文章的起因是我在某乎上被一個賣折耳貓的商家給拉黑了

來看看商家的說法

而四川農(nóng)業(yè)大學(xué)這篇文章引用的就是上面那篇文章的研究成果。

這里商家斷章取義，單獨將文章摘要部分的一句話拎出來，作為論證折耳貓耳折基因和致病基因不關(guān)聯(lián)的證據(jù)。

但經(jīng)過剛才對文章的閱讀，我們已經(jīng)知道蘇格蘭折耳貓顯性遺傳的折耳和骨軟骨發(fā)育不良均與TRPV4中的p.V342F替代（c.1024G>T）有關(guān)。

所以商家完全是曲解論文的本意。

英格蘭GCCF公告鏈接文章最下方：https://www.gccfcats.org/Health-Welfare?

The following breeds of cat are not recognised by the GCCF:

Scottish Fold: There is no intention to recognise this breed because the gene which produces the folded ears also causes skeletal abnormalities, producing stiffness of the limbs and tail which increases with age. This is especially true when two fold-eared cats are bred together but it has been shown that cats with only one gene for folded ears also suffer from abnormal stiffness. Under these circumstances it has never been recognised and we strongly advise members of the public not to try to acquire cats of this breed.

翻譯：蘇格蘭折耳貓：不打算承認(rèn)這個品種，因為產(chǎn)生折耳的基因也會導(dǎo)致骨骼異常，產(chǎn)生四肢和尾巴的僵硬，并隨著年齡的增長而增加。當(dāng)兩只折耳貓在一起繁殖時尤其如此，但事實證明，只有一個折耳基因的貓也會出現(xiàn)異常僵硬的情況。在這種情況下，它從未被認(rèn)可，我們強(qiáng)烈建議公眾不要試圖獲得這種品種的貓。