北大学者最新Cell Res发现毛色决定关键基因
北京大学生命科学学院，生命科学联合中心罗述金研究组2017年3月10日在《Cell Research》上发表论文，通过全基因组关联分析和生化功能验证，揭示了除了白虎毛色基因SLC45A2以外的另一毛色决定关键基因CORIN。这是该课题组于2013年在《Current Biology》以封面文章发表关于白虎的毛色遗传机制论文以来，关于猫科动物基因组多样性和适应性研究的又一重要成果。至此，现存虎中所有已知四种毛色型的遗传基础均已被该课题组破译。
虎的典型毛色是橙色底黑条纹，除此之外还有其他三种毛色型，包括最引人注目的白虎（白色底棕黑条纹），以及较为罕见的金虎（金色底红棕色条纹）和雪虎（除尾部浅灰色条纹外几乎全白）。此前该研究组已经鉴定出SLC45A2的p.A477Y错义突变导致了白虎的出现。本研究通过对来源于同一家系的19只虎进行了基因组测序和全基因组关联分析（GWAS），成功地将金虎的毛色决定基因定位到编码跨膜丝氨酸蛋白酶的CORIN，并在金虎和雪虎中发现了错义突变p.H587Y。此外，通过蛋白的体外细胞表达体系和生化功能实验，发现野生型CORIN能够抑制作用于哺乳动物黑色素细胞通路的重要“开关”蛋白ASIP的活性，而p.H587Y突变影响了CORIN对ASIP胞外活性的抑制能力。由此证明了CORIN通过调节ASIP的活性参与黑色素合成的调控通路，进而影响虎的毛色形成。该研究进一步在197只无亲缘关系的虎样品组中展开筛查，最终确认金虎毛色型由CORIN p.H587Y突变所致，雪虎毛色型由SLC45A2 p.A477Y突变和CORIN p.H587Y突变共同导致，由此完整揭示了现存虎的所有四种毛色型的遗传基础。
白虎和金虎毛色型均起源于野生孟加拉虎，代表着自然存在的遗传多样性，在上世纪由于人为因素而野外灭绝。该研究通过对于非传统模式动物的遗传机制的研究，为诠释哺乳动物毛色多样性和适应性的遗传基础做出了重要贡献。
北京大学生科院副研究员徐霄博士为该论文的第一作者，罗述金研究员为该论文的通讯作者。广州长隆野生动物世界；生命中心、北京大学生科院蒋争凡研究组；北京诺禾致源生物信息研究所；纳米比亚猎豹保护基金会参与了此项研究。这项工作得到了北大-清华生命科学联合中心和国家自然科学基金的资助和支持。
