图 1 Peromyscus maniculatus 和 Peromyscus polionotus 小鼠大脑中的基因表达。 (a) 两种焦点 Peromyscus 物种(粗体)与家鼠 (Mus)、大鼠 (Rattus) 和人类 (Homo) 的系统发育关系。 (b) 脑矢状切面示意图,突出显示了本研究中使用的 10 个(子)区域解剖位置(彩色)以及整个大脑(灰色)。 有关解剖的详细信息,请参见第 2 节和附表 S2。 (c) 基因表达整体变化的 t 分布随机邻域嵌入 (t-SNE) 图。 P. maniculatus 样本表示为朝下的三角形,P. polionotus 样本表示为朝上的三角形。 (d) 在一个或多个大脑区域中表达的基因数量(n = 16,078)。 (e)10 个(子)区域中私人表达基因的分布;511 个基因在整个大脑样本中表达,但在 10 个采样(子)区域中均未表达。
为了更好地了解北美和非洲山相关啮齿动物的高海拔高度(海拔3000 m)的功能形态适应,我们使用Microct扫描来获取3D图像和3D形态计量方法来计算内骨体积和颅内长度。这是对北美克里西特小鼠物种的113个低海拔和高海拔种群(两种peromyscus物种,n = 53),以及两个部落的非洲沼泽啮齿动物(五种,五个物种,n = 49)和protaomyini(四种,n = 11)。我们检验了两个不同的假设,即高海拔种群如何在高海拔种群中有所不同:昂贵的组织假设,该假设预测大脑和内部的体积将减少以降低大脑增长和维持大脑的成本;以及脑海中的假设,该假设预测,将作为直接表型效应或适应可容纳大脑肿胀并从而最大程度地减少高度疾病的病理症状的适应性。在校正了颅尺寸的一般异态变化后,我们发现在北美的peromyscus小鼠和非洲层压板(Otomys)大鼠中,高地啮齿动物的核心体积比低较低的啮齿动物较小,与昂贵的组织假设一致。在前组中,peromyscus小鼠,不仅是从高海拔和低海拔的野生捕获的小鼠中获得的,而且还从那些在普通园生实验室条件下从高度或低海拔捕获的父母中获得了颅骨。我们在这些小鼠中的结果表明,脑大小对升高的反应可能具有强大的遗传基础,这反应了相反但对脑量的较弱的影响。这些结果可能表明,选择可以在高海拔高度下减少小型哺乳动物的大脑体积,但是需要进一步的实验来评估该结论的一般性和潜在机制的性质。
## kegg_code scientific_name ## 26 mmur microcebus murinus ## 30 mmu mus musculus ## 31 mcal mus caroli ## 32 mpah mus pahari ## 34 mcoc mastomys coucha ## 40 pleu peromyscus lemyscus leucopus ## 50 plopime pacime ## Myotis ## 188 CSTI Colius Striatus ## 5722 ASF Candidatus Arthromitus sp。SFB-Mouse-JEAPAN ## 5723 ASM Candidatus Arthromitus sp。SFB-MOUSE-YIT ## 5724 ASO CANDIDATUS ARMTHROMITUS sp。SFB-mouse-NL ## common_name ## 26 gray mouse lemur ## 30 house mouse ## 31 Ryukyu mouse ## 32 shrew mouse ## 34 southern multimammate mouse ## 40 white-footed mouse ## 50 Pacific pocket mouse ## 113 greater mouse-eared bat ## 188 speckled mousebird ## 5722 Candidatus Arthromitus sp.SFB-Mouse-JEAPAN ## 5723 Candidatus Arthromitus sp。sfb-Mouse-yit ## 5724 candidatus arthromthomitus sp。sfb-Mouse-nl
可遗传的免疫是通过将免疫直接嵌入传播人类病原体的野生物种的基因组中来控制传染病的一种有希望的方法。在这里,我们报告了Mus Musculus的基因工程,以产生一种中和保护性的单链抗体,以抗莱姆病的病原体Borrelia Burgdorferi。工程小鼠稳定地产生了多代LA-2 SCFV-α-α融合蛋白,表现出强大的遗传力和基因表达的稳定性。在感染和未感染的tick虫下进行顺序挑战后,杂合小鼠对感染表现出强烈的抵抗力,有效地中断了Borrelia burgdorferi疾病传播周期。最近建立了新颖的方案,以基因设计白脚小鼠,莱索普斯(Peromyscus leucopus)是莱姆病的关键储层,这些发现表明,可行性免疫是缓解环境中莱姆病的潜在策略的可行性。更广泛地,工程化的储层免疫力可以提供一种可概括的方法来控制媒介传播和人畜共患病,具有改善人类健康的巨大潜力。