The Tiger Rattlesnake genome reveals a complex genotype underlying a simple venom phenotype
The Tiger Rattlesnake genome reveals a complex genotype underlying a simple venom phenotype
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虎响尾蛇基因组揭示了简单毒液表型背后的复杂基因型
DOI：
10.1073/pnas.2014634118
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Hogan, Michael P.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Margres, Mark J.;Rautsaw, Rhett M.;Strickland, Jason L.;Mason, Andrew J.;Schramer, Tristan D.;Hofmann, Erich P.;Stiers, Erin;Ellsworth, Schyler A.;Nystrom, Gunnar S.;Hogan, Michael P.
基因调控中的变异是普遍存在的，但确定产生这种变异的机制，特别是对于复杂的性状，是具有挑战性的。蛇毒提供了一个模型系统，用于研究复杂性状中调控变异的表型影响，因为它们的遗传易处理性。在这里，我们的基因组序列的虎响尾蛇，它拥有最简单的和最有毒的毒液的任何响尾蛇物种，以确定是否简单的毒液表型是一个简单的基因型通过基因丢失或复杂的基因型通过调节机制介导的结果。我们生成了迄今为止最连续的蛇基因组组装，并使用该基因组显示基因丢失，染色质可及性和甲基化水平都有助于产生最简单，最有毒的响尾蛇毒液。我们提供了迄今为止最完整的毒液基因调控网络的表征，并确定了介导多基因调控网络表型变异的关键机制。
Variation in gene regulation is ubiquitous, yet identifying the mechanisms producing such variation, especially for complex traits, is challenging. Snake venoms provide a model system for studying the phenotypic impacts of regulatory variation in complex traits because of their genetic tractability. Here, we sequence the genome of the Tiger Rattlesnake, which possesses the simplest and most toxic venom of any rattlesnake species, to determine whether the simple venom phenotype is the result of a simple genotype through gene loss or a complex genotype mediated through regulatory mechanisms. We generate the most contiguous snake-genome assembly to date and use this genome to show that gene loss, chromatin accessibility, and methylation levels all contribute to the production of the simplest, most toxic rattlesnake venom. We provide the most complete characterization of the venom gene-regulatory network to date and identify key mechanisms mediating phenotypic variation across a polygenic regulatory network.
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