全球第一種完成全基因體解碼─臺灣帝雉

國立臺灣大學(xué)生醫(yī)電子與資訊學(xué)研究所莊曜宇教授臺灣帝雉全基因體解碼刊登國際知名期刊《GigaScience》，全球第一種完成全基因體解碼的長尾雉屬鳥類。

臺灣帝雉，又稱帝雉或黑長尾雉，不僅是被國際自然保護(hù)聯(lián)盟紅皮書列為近危物種之一的鳥類，亦為我國政府的保育類野生動物，因其極具稀有性，長期成為社會各界關(guān)注的焦點(diǎn)。臺大跨領(lǐng)域研究團(tuán)隊(duì)在科技部、臺北市立動物園和臺灣大學(xué)共同資助之下，執(zhí)行「臺灣帝雉全基因體解碼計(jì)畫」，成功組裝出第一個帝雉的基因體序列圖譜，不僅首次達(dá)成國內(nèi)特有種鳥類的全基因體解碼，更是全球第一種完成全基因體解碼的長尾雉屬鳥類，研究成果已刊登於國際知名期刊《GigaScience》，此項(xiàng)重要的成果有助於未來帝雉的物種保育和繁殖復(fù)育等工作。

帝雉是臺灣特有的長尾雉屬鳥類，是臺灣的雉科鳥類中，棲息於最高海拔，也是臺灣現(xiàn)有特有種鳥類中體型最大者，為千元鈔票背後的主角動物。過去由於狩獵的壓力，帝雉族群逐漸減少而成為瀕危物種。臺大研究團(tuán)隊(duì)由約160倍的基因體片段序列之巨量資料中組裝出超過10億個鹼基對的帝雉基因體序列圖譜，再藉由生物資訊的分析方法，對大約16,000個基因進(jìn)行註解及功能性分析。發(fā)現(xiàn)帝雉可以生活在嚴(yán)峻的高海拔環(huán)境，與負(fù)責(zé)能量代謝、氧氣運(yùn)輸、血紅蛋白結(jié)合、輻射反應(yīng)、免疫反應(yīng)和DNA修復(fù)等功能的基因受到演化適應(yīng)上的正向選擇和基因數(shù)量擴(kuò)張有關(guān)。此外，藉由首度完成組裝帝雉的完整粒線體DNA序列，並與其他親緣關(guān)係接近之長尾雉進(jìn)行演化分歧時間分析後，推測帝雉可能出現(xiàn)在距今約347萬年前的臺灣，從古地理學(xué)中臺灣島形成的時間亦支持了這個假設(shè)。MHC-B基因座是鳥類極為重要的免疫基因群，研究亦發(fā)現(xiàn)，帝雉擁有與原雞相類似的基因組成結(jié)構(gòu)，此成果未來將有助於本土鳥類的禽流感預(yù)防與治療等研究，提供重要的線索及資源。

基因體圖譜解碼是世界各國對於重要生物資源有效保存及運(yùn)用的新方法。透過帝雉基因圖譜的解讀，除了提供鳥類生物資源的永久保存外，更能獲得在保育和復(fù)育工作上所需的物種特性資訊，解答帝雉在演化上、環(huán)境適應(yīng)力等各種性狀跟基因間關(guān)連性的相關(guān)問題。隨著本計(jì)畫的完成，不但推動臺灣生態(tài)保育工作邁向嶄新的里程碑，更可與世界接軌，促進(jìn)學(xué)術(shù)合作交流與提高臺灣的國際能見度。

研究成果聯(lián)絡(luò)人莊曜宇教授臺灣大學(xué)生醫(yī)電子與資訊學(xué)研究所
電話：(02)3366-3660 E‐mail：chuangey@ntu.edu.tw