新的表观遗传学范式的巨大推动力：在人类中发现的CoRSIV现在在牛身上也发现了

　　《基因组生物学》杂志发表的一项研究为提高养牛业和更广泛的畜牧业的生产效率开辟了新的可能性。贝勒医学院、康奈尔大学和美国农业部的一组研究人员发现，牛和人类一样，也携带 CoRSIV。

　　CoRSIV 是基因组中携带 DNA 化学标记的区域，可提供信息，帮助农民预测和选择理想的牛特征，例如产奶量、雌性生育能力和抗病能力。

　　“大多数人都知道每个人都有一组独特的基因或基因组，但鲜为人知的是，这些基因的表达受 DNA 上的分子标记系统(表观遗传学)的调控，该系统告诉身体中的不同细胞打开或关闭哪些基因，”共同通讯作者、贝勒大学 USDA/ARS 儿童营养研究中心儿科营养学教授 Robert A. Waterland 博士说。

　　“我们专注于 DNA 甲基化(甲基基团的添加)，这是最稳定的表观遗传标记。人与人之间 DNA 甲基化的差异会影响他们患病的风险。”

　　2019 年，Waterland 和他的同事发现人类基因组包含称为 CoRSIV 的特殊区域，即系统性个体间变异的相关区域。

　　在 CoRSIV 中，DNA 甲基化水平因人而异，但在每个人的不同组织中是一致的。这意味着 CoRSIV 甲基化可以在血液等容易获取的组织中测量，从而提供有关大脑、卵巢或肝脏等内脏器官表观遗传调控的信息。

　　他们早期的研究报告了人类基因组中近 10,000 个 CoRSIV，并提出研究这些新区域是揭示疾病表观遗传原因的有效方法。事实上，CoRSIV 已经与多种健康结果有关，包括癌症、甲状腺功能、认知、2 型糖尿病、腭裂、精神分裂症、儿童肥胖和自闭症谱系障碍。

　　在当前的研究中，研究人员调查了牛是否也携带 CoRSIV。该团队分析了两头荷斯坦奶牛的多个组织的全基因组 DNA 甲基化测序数据。

　　“我们开发的算法表明牛确实携带 CoRSIV，”第一作者、Waterland 实验室的生物信息学分析师 Wen-Jou Chang 说道。“更令人兴奋的是，我们发现牛的 CoRSIV 与人类的 CoRSIV 具有主要共同特征，这表明 CoRSIV 可能存在于其他哺乳动物中。人们正在竞相寻找其他物种，例如马和猪。”

　　“我们通过对 20 头不同荷斯坦小牛的肝脏、肾脏、大脑和血液组织进行实验室分析来验证我们的计算结果，以确认 Wen-Jou 发现的一些 CoRSIV，”贝勒大学 Dan L Duncan 综合癌症中心的成员 Waterland 说道。“这种独立验证为这项研究增添了巨大的力量。”

　　共同通讯作者、康奈尔大学动物科学系助理教授 Yi Athena Ren 博士表示：“近几十年来，养牛业一直致力于基因选择，以实现牛奶产量的大幅进步。CoRSIV 可能提​​供一种新方法，以可持续的方式改善养牛业所需的性状选择，从而降低成本和环境影响。”

　　“牛 CoRSIV 与人类的 CoRSIV 一样，在生命早期就已建立，并在个体的一生中保持稳定，”Waterland 说道。

　　“在新生牛中，CoRSIV 子集的甲基化模式可能能够预测未来的表现。它们可能与特定的理想性状有关，例如产奶量丰富、雌性生育能力高、抗病性甚至耐热性，有助于选择具有可提高生产力的性状的个体小牛。”

　　研究人员表明，与人类一样，牛 CoRSIV 的 DNA 甲基化的建立也受到早期胚胎环境的影响。

　　“这表明，在辅助生殖过程中调整胚胎培养条件可能为通过表观遗传工程来定制农业成果提供机会，”任说。

　　“除了协助选择理想性状外，CoRSIV 还可以帮助了解牛的疾病过程和个体差异。而且，如果正如我们所预料的那样，CoRSIV 是哺乳动物基因组的普遍特征，那么这种农业机会就不仅限于牛。”