duper is a null mutation of Cryptochrome 1 in Syrian hamsters.
duper is a null mutation of Cryptochrome 1 in Syrian hamsters.
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duper是叙利亚仓鼠中隐花色素1的无效突变。
DOI：
10.1073/pnas.2123560119
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发表时间：
2022-05-03
影响因子：
11.1
通讯作者：
Hogenesch, John B.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee, Yin Yeng;Cal-Kayitmazbatir, Sibel;Francey, Lauren J.;Bahiru, Michael Seifu;Hayer, Katharina E.;Wu, Gang;Zeller, Molly J.;Roberts, Robyn;Speers, James;Koshalek, Justin;Berres, Mark E.;Bittman, Eric L.;Hogenesch, John B.
我们成功地确定了duper等位基因为叙利亚仓鼠隐花色素1的无效突变。在这里，我们已经显示了使用快速纯合性作图作为一种有效的方法来确定哺乳动物中的因果突变，尽管缺乏染色体基因组信息。在这项工作的过程中，我们改进了叙利亚仓鼠基因组草案，并生成了利用叙利亚仓鼠作为现代遗传研究模型所需的数据集。叙利亚仓鼠独特的生理特征使其成为研究人类疾病的理想模型，包括昼夜节律紊乱、癌症、心脏功能、代谢和传染病（例如，严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2）。duper突变是一种隐性突变，缩短了叙利亚仓鼠的昼夜节律周期长度。这些动物在对光脉冲作出反应时表现出很大的相移。叙利亚仓鼠（Mesocricetus auratus）的遗传资源有限，是克隆杜珀的主要障碍。这导致了欺骗性的突变在十多年内一直不为人知。在这项研究中，我们对叙利亚仓鼠进行了从头基因组组装，其中长读测序数据来自两个不同的平台，Pacific Biosciences和Oxford Nanopore Technologies。使用两种不同的生态型和快速的纯合性作图策略，我们确定duper作为早期的无义等位基因的隐花色素1（Cry1）导致一个短，不稳定的蛋白质。众所周知，CRP1是核心生物钟抑制分支的高度保守的组成部分。本研究中产生的基因组组装和其他基因组数据集将有助于在生物医学研究中使用叙利亚仓鼠。
We successfully identified the duper allele as a null mutation of Cryptochrome 1 in Syrian hamsters. Here, we have shown the use of fast homozygosity mapping as an effective approach to identify causal mutations in mammals, despite lacking chromosomal genome information. In the course of this work, we improved the draft Syrian hamster genome and generated datasets necessary to exploit Syrian hamsters as a modern genetic research model. The unique physiological features of Syrian hamsters make them a desirable model to investigate human diseases, including circadian disorders, cancer, heart function, metabolism, and infectious diseases (e.g., severe acute respiratory syndrome coronavirus 2). The duper mutation is a recessive mutation that shortens the period length of the circadian rhythm in Syrian hamsters. These animals show a large phase shift when responding to light pulses. Limited genetic resources for the Syrian hamster (Mesocricetus auratus) presented a major obstacle to cloning duper. This caused the duper mutation to remain unknown for over a decade. In this study, we did a de novo genome assembly of Syrian hamsters with long-read sequencing data from two different platforms, Pacific Biosciences and Oxford Nanopore Technologies. Using two distinct ecotypes and a fast homozygosity mapping strategy, we identified duper as an early nonsense allele of Cryptochrome 1 (Cry1) leading to a short, unstable protein. CRY1 is known as a highly conserved component of the repressive limb of the core circadian clock. The genome assembly and other genomic datasets generated in this study will facilitate the use of the Syrian hamster in biomedical research.
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