推断的坡鹿的磁化率(Rucervus eldii thamin)从朊蛋白基因(慢性消耗性疾病含有朊)多态性
Tolulope I.N. Perrin-Stowe
1、2,
Yasuko石田
3,
德洛丽丝·m·里德4,艾米丽·e·Terrill2,奥利弗·a·赖德5、6,Jan大肠Novakofski3、7,Nohra大肠Mateus-Pinilla3、7、8、9,
Budhan s Pukazhenthi
4和
阿尔弗雷德·l·罗卡
1、3、7、9、10 *
- 1程序在生态学、进化和保护生物学、学院综合生物学、伊利诺伊大学香槟分校乌尔班纳,美国
- 2学校的综合生物学、伊利诺伊大学香槟分校乌尔班纳,美国
- 3动物科学系的,伊利诺伊大学香槟分校,乌尔班纳,美国
- 4中心的物种生存,史密森学会的国家动物园和保育生物学研究所前皇家,弗吉尼亚州,美国
- 5圣地亚哥动物园保护研究所、Escondido CA,美国
- 6部门的进化、行为和生态、生物学、分工加州大学圣地亚哥拉霍亚,CA,美国
- 7伊利诺斯州自然历史Survey-Prairie研究所、香槟,美国
- 8病理学、伊利诺伊大学香槟分校乌尔班纳,美国
- 9自然资源和环境科学、伊利诺伊大学香槟分校乌尔班纳,美国
- 10卡尔·r·伍斯基因组生物学研究所,伊利诺伊大学香槟分校乌尔班纳,美国
慢性消耗性疾病(慢性消耗病)是一种北美cervids朊病毒疾病。慢性消耗病的传播的濒危物种cervid关心圈养繁殖计划。它们的传播会发生通过直接接触受感染野生鹿,或通过朊病毒污染的污染物。朊蛋白基因的变化,含有朊,与慢性消耗病易感性的差异cervids之一。因此我们测序含有朊36个濒危的坡鹿(Rucervus eldii thamin),检测5个同义和两个非同义snp。三个单体型推断,这表明圈养繁殖遗传管理程序已经有效地维护含有朊多样性。两个编码的单体型PrP蛋白质变异。更常见的坡鹿PrP变体编码蛋氨酸在密码子208和谷氨酰胺在密码子226。因为这蛋白变体是相同的一个常见的白尾鹿和黑尾鹿PrP变体和尤其常见的白尾鹿阳性慢性消耗病,我们建议减少变异的频率在繁殖的股票,同时实行严格的管理实践,以避免接触野生北美cervids。其他的频率PrP变体,不同于北美cervids变异存在于这些,很低。它有可能减少对慢性消耗病的易感性,从而可以提高频率。而含有朊单体型频率应该转移,应保持遗传多样性。最终蛋白质多样性可能是保护物种应该感染慢性消耗性疾病,和它们多态性暗示过去的平衡选择和一个潜在的健康优势含有朊多样性。
介绍
濒危物种的遗传管理圈养项目已经物种保护的一个重要方面(率1992)。最大遗传多样性是维持垄断股票的均衡创始人的贡献。这最小化有害的影响,可能出现近亲繁殖和遗传漂变,通常影响小,孤立的人群(Frankham 2008)。遗传管理也可以重要濒危种群受到新兴疾病的威胁时,可以特别破坏性小和基因同质的人群(麦克奈特et al ., 2017)。
在圈养繁殖计划,鼓励的遗传管理动物园和水族馆协会(阿扎),一个独立的认证组织,促进保护、教育和动物福利的目标在北美(动物园和水族馆阿扎董事会,2020年)。2016年,阿扎物种生存计划黄色项目,它试图保留濒危物种遗传多样性在阿扎机构承诺保护遗传多样性的坡鹿(里德et al ., 2016)。
的坡鹿(Rucervus eldii、同义词包括Cervus eldii和Panolia eldii)是中型鹿特有东南亚的热带雨林和湿地(昂山素季(Aung et al ., 2001;星期四et al ., 2019)。最初的物种包括印度,缅甸东北部,泰国,柬埔寨,老挝,海南岛在中国(昂山素季(Aung et al ., 2001)。目前的坡鹿在小残余的历史范围由于过度捕捞和栖息地的退化(McShea et al ., 1999),现在列为濒危物种国际自然与自然资源保护联盟(IUCN) (灰色et al ., 2015)。
内的坡鹿在亚Cervinae家庭鹿科。的三个亚种的坡鹿r . e . eldii r e siamensis和r . e . thamin(星期四et al ., 2019)。最常见的亚种右眼thamin发生在缅甸的野生和圈养大熊猫(McShea et al ., 1999)。这个亚种也是管理在欧亚和北美动物园圈养繁殖计划(星期四et al ., 2019),包括机构认可的阿扎,为当前的研究提供了样本。2003年,阿扎Cervid分类单元咨询小组,负责管理cervids包括的坡鹿、发布建议为了减少威胁阿扎成员机构的Cervid股票出现的慢性消耗性疾病(慢性消耗病)(阿扎董事会,2003年)。
慢性消耗性疾病是一种传染性海绵状脑病错误折叠引起的朊病毒蛋白,在骡鹿在科罗拉多州首次检测到1960年代,此后蔓延野生和圈养cervid人口至少有29个州和加拿大的两个省,影响白尾鹿,骡鹿、麋鹿、驼鹿(威廉姆斯和年轻,1980;威廉姆斯和年轻,1982;确保et al ., 2004;Baeten et al ., 2007;里维拉et al ., 2019;理查兹,2021;理查兹,2021 b)。慢性消耗病已经蔓延到俘虏cervid种群在韩国(疾病预防控制中心,2022;理查兹,2021;理查兹,2021 b),最近也被发现在野生cervids在芬兰,挪威和瑞典(Pirisinu et al ., 2018;里维拉et al ., 2019;理查兹,2021 b)。一旦成为慢性消耗性疾病在人群中流行,这可能会导致人口下降(哈雷et al ., 2011;桑德斯et al ., 2012;埃德蒙兹et al ., 2016;达文波特et al ., 2017)。
慢性消耗病可以通过直接接触受感染的易感动物cervid。感染朊病毒可以摆脱受感染动物的精液(Kramm et al ., 2020)、尿(哈雷et al ., 2011)、唾液、血液(Mathiason et al ., 2006)和其他体液(米勒et al ., 2004;高夫麦迪森,2010)。慢性消耗病是一个风险管理的cervids圈养计划,即使直接接触受感染的动物是不可能的,因为环境传播的可能性,比如通过灰尘吸入感染性粒子(米勒et al ., 2004;高夫麦迪森,2010)或附件构成的感染风险,以前住CWD-positive鹿(Mathiason et al ., 2009)。朊病毒可以长期持续的环境和土壤中仍然传染性(取决于土壤的成分)Johnson et al ., 2006;库兹涅佐娃et al ., 2020),已发现盐舔了野生鹿(普卢默et al ., 2018)。俘虏的坡鹿等cervids风险由于受污染的饲料或床上用品(桑德斯et al ., 2012;亨德森et al ., 2015)。另一个问题是潜在的传播在人工受精的精子如果陛下已经感染了(Kramm et al ., 2020)。
朊病毒蛋白质编码的基因含有朊。的变化含有朊已经与cervids对慢性消耗病易感性的差异有关。例如,在白尾鹿(Odocoileus virginianus),两个非同义单核苷酸多态性(snp)与敏感性降低慢性消耗病:c。285 > C编码一个组氨酸(H)而不是更常见的谷氨酰胺(Q)在密码子95和C。286 G >编码丝氨酸(S),而不是更常见的甘氨酸(G)在密码子96 (Johnson et al ., 2003;O’rourke et al ., 2004;凯利et al ., 2008;布兰德et al ., 2015;布兰德et al ., 2018)。长耳鹿(o . hemionus)两个非同义突变,从天冬氨酸密码子20 (D)从225甘氨酸和丝氨酸苯丙氨酸(F)已确定(朱厄尔et al ., 2005;威尔逊et al ., 2009;辛克et al ., 2020;赛艇队而et al ., 2021)。在自由放养长耳鹿在怀俄明州和科罗拉多州,苯丙氨酸密码子编码的225与显著降低CWD-positive率相比,黑尾鹿丝氨酸由密码子编码225。在加拿大西部威尔逊et al ., 2009内布拉斯加州)和(辛克et al ., 2020),一个更高比例的长耳鹿带着天冬氨酸和甘氨酸密码子20比骡鹿带着两个天冬胺酸发现密码子20 CWD-positive骡鹿。在口服接种黑尾鹿,PrP慢性消耗病检测到神经系统的鹿鹿载有两个丝氨酸在密码子225后189天,但在鹿携带丝氨酸和苯丙氨酸密码子225后482天,后者(显示的疾病进展缓慢福克斯et al ., 2006)。落基山麋鹿的接种研究(Cervus黄花nelsoni)和亮氨酸(L)或蛋氨酸(M)在密码子132年发现慢性消耗病的潜伏期最长和LL, LM的中间,最短为毫米(摩尔et al ., 2020)。当脑匀浆CWD-infected麋鹿的各种基因型在这个密码子是接种颅内转基因老鼠,潜伏期被发现同样随麋鹿基因型(摩尔et al ., 2020)。在口服接种的研究中,从北美驯鹿编码一个天冬酰胺(N)和一个丝氨酸在密码子138显示抗感染来源于麋鹿和白尾鹿(慢性消耗性疾病米切尔et al ., 2012)。然而,临床慢性消耗病在驯鹿的多态性检测颅内接种研究虽然减少症候学(比该摩尔et al ., 2016)。小鹿,138 n似乎是固定的(罗宾逊et al ., 2019),显示没有证据表明对慢性消耗病的易感性实验暴露下,模仿自然传播(Rhyan et al ., 2011),但颅内曝光后被发现受到长时间的潜伏期(Hamir et al ., 2011)。因此,当动物鼠脑内或口服接种变量剂量的传染性物质,这可能导致慢性消耗病的临床发展甚至在动物减少易感基因型。然而,这些实验条件可能被认为是极端而不是典型的易感性在自然条件下(Cullingham et al ., 2020)。
含有朊等位基因之前可以检查与慢性消耗病易感性有关濒危cervids圈养繁殖计划,作为一个初始步骤推断他们的潜在的慢性消耗病易感性(Perrin-Stowe et al ., 2021)。在这项研究中,我们测序含有朊在的坡鹿(r . e . thamin)位于AZA-accredited设施,确定多态性的程度含有朊,推断潜在敏感性的坡鹿的慢性消耗病的影响含有朊多态性在其他cervid类群对慢性消耗病的易感性。
材料和方法
命名法
的坡鹿的分类学分类一直是一个主题的讨论(皮特拉et al ., 2004;Heckeberg 2020;勇士et al ., 2021;黄et al ., 2021)。有消息分配不同属的坡鹿Panolia之后在1843年约翰·爱德华·格雷(所使用的术语灰色,1843)。有些出版物的坡鹿被放在属Rucervus,因为他们与其他物种分享形态特征分配给属,Rucervus duvaucelii和r . schomburgki(Geist, 1998;黄et al ., 2021)。这个名称是紧随其后的是IUCN物种生存委员会,以及阿扎;因此,我们在这里使用它。然而,一些最近的分子研究包括的坡鹿属Cervus(Balakrishnan et al ., 2003;Angom et al ., 2017;勇士et al ., 2021)。鹿检查当前的研究是专门从亚种r . e . thamin。指的坡鹿时,我们的意思是这个亚种的成员,有时也称为thamin或缅甸brow-antlered鹿。
的坡鹿抽样
血液或组织样本36的坡鹿人用于这项研究。AZA-accredited设施提供这些样品是史密森国家动物园和保护生物学研究所(n= 21)在皇家,维吉尼亚;圣地亚哥动物园野生动物联盟(n= 6)在圣地亚哥,加州;布朗克斯动物园的野生动物保护协会(n= 6)在纽约,纽约;和Sedgewick县动物园(n= 3)在堪萨斯州的(补充表1)。样本收集在常规兽医护理或来自储存血液或组织集合。这个研究项目进行了伊利诺斯州机构下的动物保健和使用委员会协议18212年和史密森动物保健和使用委员会协议# 19-13。
DNA扩增和序列分析
使用向导组织样本的DNA提取基因组DNA净化设备(Promega,麦迪逊,WI)。血液样本的DNA提取使用QIAamp DNA血液迷你包(试剂盒,日耳曼敦,MD)。血液样本溶解培养时间延长一小时,当组织样本细胞溶解为24小时。包的制造商的指令进行其他方面的协议。PCR是在25日进行的μl总量,包含1×PCR缓冲II(应用生物系统公司Inc .),最终浓度200μM每个核苷酸,1.5毫米MgCl20.04户/μl AmpliTaq黄金DNA聚合酶(应用生物系统公司Inc .)和0.4μM寡核苷酸引物。正向引物223 (5 ' -acaccctctttattttgcag-3 ')和反向引物224 (5“-agaagataatgaaaacaggaag-3”)被用来放大,包括完整的编码区序列830基点的第3外显子含有朊。引物223旨在放大功能含有朊基因内含子目标,避免加工假基因中没有内含子,曾发现了cervid类群(O’rourke et al ., 2004)。
PCR循环算法含有朊放大是如下:最初在95°C变性10分钟;95°C 30年代,56°C 30年代,72°C, 1分钟(5周期);95°C的30年代,50°C 30年代,72°C, 1分钟(40周期);在72°C和最后一个扩展7分钟(Perrin-Stowe et al ., 2020)。PCR扩增确认1.0%的琼脂糖凝胶使用凝胶电泳,溴化乙锭。成功与核酸外切酶放大产品enzyme-purified我虾(新英格兰生物学实验室)和碱性磷酸酶(新英格兰生物学实验室)(汉克和眨眼,1994)。纯化PCR产物(1μl)和底漆(0.12μM)被用于桑格测序,在两个方向上,使用BigDye终结者v3.1循环测序工具包(ABI)。
除了每个PCR引物,内部引物PRNP -如果5“-atgctgggaagtgccatga-3”和含有朊红外5“-catggcattcccagcat-3”也被进行了序列的基因(石田et al ., 2020)。这些序列被解决ABI 3730 xl DNA测序仪功能和比较基因组学中心凯克伊利诺伊大学香槟分校。序列被视觉检查和组装使用软件Sequencher 5.4.6(基因编码公司,安阿伯市MI)。
DNA序列分析
软件包DnaSP利用算法阶段是用来推断单(斯蒂芬斯et al ., 2001;Librado Rozas, 2009);与1000年10000次迭代运行老化迭代。基因和单体型身份验证使用NCBI Blast (https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)。单体型使用Sequencher序列对齐,开放阅读框架被证实,序列使用大型X v.10.1(翻译Kumar et al ., 2018)。加入不同的单体型序列存入基因库(数字:OL961483-OL961485)。软件PopART用于生成和演示median-joining网络(在默认参数)(Bandelt et al ., 1999;利和科比,2015年)。单体型和核苷酸多样性计算使用DnaSP (Librado Rozas, 2009)。置信区间的单体型频率(Hazra 2017使用以下公式计算:
结果
完整的编码区域含有朊成功测序在所有36的坡鹿的人。核苷酸多样性(π)是0.00402。确定的七个snp,五是同义词:c。63 g > C, C。114G>A, c.321G>A, c.516C>T and c.651T>C (表1)。的两个非同义snp是c。624G>A, which encodes isoleucine (I) instead of methionine (M) at codon 208; 208I has been previously reported in two other cervid species (表2)。第二个非同义SNP是c。676C>G, which encodes glutamic acid (E) instead of glutamine (Q) at codon 226; 226E has been previously reported in several cervid species (宋et al ., 2007;哈雷et al ., 2017;罗宾逊et al ., 2019)(表2)。每个SNP确认(是否同义或产生)中发现了至少22染色体的72总染色体鹿评估。
表1含有朊单核苷酸多态性的坡鹿单。
表2PrP各cervid类群的变化。
后三个单体型推断序列是分阶段的。单是指定Ret1通过Ret3频率。这三个单体型序列cervid序列在基因库中之前已经报道过了。单体型多样性(高清)的坡鹿样品是0.636。最高的单体型频率作为参考序列的坡鹿。
72年35单体型Ret1检测(0.486±0.115(95%置信区间:95% CI))分阶段的坡鹿序列和样品之间的最高频率(表1)。频率和95%置信区间的每个单所示表1,单核苷酸多态性存在于每一个单。这三个单编码两种不同的朊蛋白(PrP)变异。单Ret1和Ret3编码相同的氨基酸序列(表2)。编码的氨基酸序列完全相同,Ret1和Ret3之前已经报道过的至少一个个人在许多其他cervid物种:白尾鹿(加入基因库号:MG856905),落基山长耳鹿(Odocoileus hemionus hemionus)(AAC33174),欧洲狍(Capreolus Capreolus)(MK103016),梅花鹿(MK103018),李维斯的麂(Muntiacus reevesi)(MK103020),中国水鹿(MK103024) (表2)。其他单体型,Ret2,编码一个编码的氨基酸序列相同的单体型Elad2在父亲大卫的鹿(加入基因库号:MW804583) (Perrin-Stowe et al ., 2021)。单体型Ret2编码一个异亮氨酸(I)在密码子208年和谷氨酸在密码子226 (E)。这变种将称为PrP变种208我;226 e,而PrP变体编码Ret1和Re3将称为PrP变种208;226问。
median-joining网络的三个的坡鹿单体型序列所示图1。不同的氨基酸编码的单也会显示出来。Ret1单核苷酸和Ret3是不同的,从而更相似Ret2 (Ret1分开和Ret3至少6个核苷酸)。古人的鹿单也相比含有朊序列的其他cervid类群提供基因库和编码序列变异的PrP (图2,表2)。一些的坡鹿单更相似含有朊序列在其他cervid物种比。单Ret1和Ret3更类似于单里夫的麂和落基山脉骡鹿比单体型Ret2 (图2)。单体型Ret2更类似于单由伊比利亚红鹿(c . elaphus hispanicus),梅花鹿(226 e替换),落基山脉的麋鹿,父亲大卫的鹿单体型Elad2 (图2)。
图1Median-joining网络含有朊单的坡鹿(Rucervus eldii thamin)。每个圆圈都代表一个不同的单体型;每个舱口在树枝分离圈代表一个突变。每个圆的大小成正比的数量染色体携带单体型,也是圈内上市。每个单体型的指定列旁边的圆。有两个非同义突变,编码的氨基酸在虚线框内所示。了小点的盒子包含了两个单编码PrP变种208;226 q (Ret1和Ret3)。盒子了破折号包括单一单体型,编码PrP变种208我;226 e (Ret2)。
图2Median-joining网络显示之间的变化含有朊序列在cervid类群。每个标记圆圈代表一个不同的单体型和分支上的每个舱口标志代表一个单核苷酸替换。对于非同义替换,氨基酸缩写沿着树枝和他们的密码子数列出。的坡鹿单Ret1 Ret3组在一起,而单体型Ret2更类似于序列从其他cervids Ret1比单体型和Ret3。西医是白尾鹿的缩写。从三个物种的显示,相同的含有朊序列已报告:伊比利亚红鹿(KT845864),梅花鹿(226 e替换的;AY679695)和落基山麋鹿(EU082291)。节点表示含有朊这三个物种的序列是大于节点表示含有朊从一个单一的物种序列。
讨论
在含有朊编码区36的坡鹿人,七个多态性,包括三个单。这三个单编码两种不同的PrP蛋白质变异。一个氨基酸差异PrP变体是异亮氨酸的蛋氨酸(M)(我)在密码子替换208。这是一个保守的氨基酸替换氨基酸相对稳定和疏水(贝茨和罗素,2003)。这个替代通常不会导致相当大的变化在结构或功能蛋白(Ohmura et al ., 2001)。然而,在一个重组蛋白错误折叠循环放大(PMCA)研究中,M208I替换报道抑制朊病毒的传播在鹿和羊之间的传播障碍(Harrathi et al ., 2019)。这一发现可能暂时建议cervids携带PrP 208我可能不如cervids容易慢性消耗病,携带PrP 208米(Harrathi et al ., 2019)。然而,研究在体外使用PMCA,因此这一假设需要测试,例如,通过额外的接种实验在活的有机体内使用脑匀浆cervids与相关多态性表达cervid PrP或转基因小鼠。
另多态性,不同的坡鹿PrP变异是谷氨酰胺(Q)谷氨酸(E)氨基酸替换密码子226。这是一个保守的替换;氨基酸是极地和有相似的理化特征(贝茨和罗素,2003)。转基因小鼠表达PrP 226 e(由落基山麋鹿和其他cervid物种)开发通过实验性慢性消耗性疾病接种比转基因老鼠更快表达PrP 226 q(由长耳鹿和白尾鹿)(昂热et al ., 2009;昂热et al ., 2010)。老鼠226 q替换显示较慢的孵化率,但最终仍然经历了感染(慢性消耗性疾病昂热et al ., 2010;扁et al ., 2019)。红鹿(Cervus elaphus elaphus)226年5月变体在密码子编码(Balachandran et al ., 2010)。四个接种马鹿的一项研究显示没有区别在孵化期慢性消耗性疾病比如226 e和226 q的杂合子相比226 e, 226 q (Balachandran et al ., 2010)。根据慢性消耗病菌株和cervid物种,残留在226可能差影响慢性消耗病朊病毒传播效率,但这些残留物似乎完全消除对慢性消耗病的易感性。内进一步调查这两个非同义替换的坡鹿特别需要决定他们的潜在作用在这个物种感染慢性消耗性疾病。
其他各种cervid物种携带含有朊编码208和226 q,编码Ret1的坡鹿单体型和Ret3 (PrP 208; 226 q) (表2)。的坡鹿PrP 208; 226问相同的氨基酸序列发现最常见的白尾鹿(PrP变体表2);这个PrP变体不成比例的普遍是白尾鹿阳性慢性消耗病(石田et al ., 2020)。因此,人工繁殖的坡鹿管理设施可能考虑增加的频率PrP变种208我;226 e,因为的坡鹿携带PrP变种208;226问可能从自由放养白尾鹿鹿传播更大的风险,这是最大的cervids分布在北美(鹿休伊特,2015)。自由放养长耳鹿也携带这种PrP变异(表2),因此也可能的感染源。这个问题引人注目,种间cervids中是常见的慢性消耗性疾病的传播(桑德斯et al ., 2012),阿扎已经标记传播从自由放养cervids cervids在他们的设施(作为一个潜在的威胁阿扎董事会,2020年)。增加的频率PrP 208我;226 e将优先考虑到不同氨基酸序列在北美cervids PrP。而其他遗传管理目标(如平衡贡献和避免近亲繁殖的创始人)必须优先的坡鹿慢性消耗病感染的易感性可能减少通过增加单体型频率编码208我;226 e。
它们多态性,多个等位基因共享多个物种,可以表明长期平衡选择(克莱恩et al ., 1998;Charlesworth 2006;Koenig et al ., 2019)。它们多态性时明显的坡鹿含有朊序列比较的其他cervids (图2)。在的坡鹿,一些含有朊单体型相似比含有朊序列在其他cervid类群(图2),为这一假设提供支持。这两个的坡鹿PrP变异可能是出现在一个共同的祖先亚科内的一些物种Cervinae (克莱恩et al ., 1998;Charlesworth 2006;Koenig et al ., 2019在现代的坡鹿),坚持。类似的模式显示当父亲大卫的鹿含有朊单体型相比含有朊其他cervid物种的序列(Perrin-Stowe et al ., 2021)。而没有报道野生cervid类群在亚洲已经暴露在最近爆发的慢性消耗病(可能需要我们注意到更广泛的评估),历史的祖先种群朊病毒疾病驱动平衡选择的可能性不能排除。有证据表明平衡选择影响含有朊为了应对历史流行朊病毒引起的传染性海绵状脑病在人类(如羊搔痒症的发病率和库鲁病米德et al ., 2003;板岩,2005;Nystrom Hammarstrom, 2014)。杂合子的优势被认为在库鲁病中发挥作用在人类中,较低的疾病易感性的编码在朊病毒基因的密码子192蛋氨酸在一个染色体和其他染色体(缬氨酸Nystrom Hammarstrom, 2014)。
慢性消耗病的易感性和进展可以不同培养时间和神经病理学变化在朊病毒株和PrP (布鲁斯et al ., 1994;布鲁斯,2003;Collinge和克拉克,2007年;昂热et al ., 2014;摩尔et al ., 2020)。这表明存在多个PrP变体人口可能带来可能的健康好处,作为一个变体可能或多或少受到一定的应变比其他慢性消耗性疾病。如上所述,PrP变种208;226年的坡鹿问最常见的PrP相同序列由白尾鹿,也出现在黑尾鹿。这可能会引起的坡鹿含有朊编码相同的PrP野生北美cervids慢性消耗病的更大的跨物种传播的风险比的坡鹿有不同的PrP变体。同时,鹿,PrP变种208我;226 e也可能容易受到某些朊病毒毒株,因为转基因老鼠携带226 e(这是由落基山麋鹿在其他物种)疾病发展的速度比那些携带226 q(由白尾鹿、黑尾鹿和各种其他物种)(表2)(昂热et al ., 2010;扁et al ., 2019)。尽管潜在风险,携带异亮氨酸的潜在优势鹿(I)在208年的位置,以及维护的好处不止一个PrP变体在人群中表明,保留两个蛋白的变异应该是一个目标的坡鹿种群的管理。提供敏感性降低,白尾鹿鹿鹿,是杂合的,携带单拷贝保护单体型(布兰德et al ., 2018;石田et al ., 2020)。这可能表明Ret1 Ret3单体型可能保持在股票与Ret2杂合的状态。
内的坡鹿的互联人口AZA-accredited设施15创始人的后代。创始人基因组等效为4.29,这意味着大约四无关的鹿会有相似的遗传多样性的人口管理圈养繁殖计划(里德et al ., 2016)。阿扎物种生存计划黄色计划的坡鹿表明一些创始人血统内可能弱势的坡鹿(里德et al ., 2016)。尽管如此,保留三个单含有朊编码两个PrP变异的坡鹿会指向相当成功的圈养繁殖计划的遗传多样性在维持的坡鹿的股票。此外,非原位的坡鹿在阿扎的管理设施包括强制检测慢性消耗病的动物超过6个月大的时候死亡(斯宾塞,2008)。由于预防措施(与野生cervids击剑,限制交互)采取动物经理,迄今没有一个的坡鹿阳性慢性消耗病,展示良好的畜牧业实践的重要性在预防慢性消耗性疾病非原位的坡鹿的数量管理。
据我们所知,本研究是第一个报道含有朊序列和识别含有朊多态性的坡鹿。因为的坡鹿都濒临灭绝,实验方法可以入侵和昂贵的,慢性消耗病接种实验直接决定他们的实际程度的慢性消耗病感染的易感性可能难以进行或不合适的。因此,研究调查慢性消耗病的潜在遗传易感性的坡鹿通过比较他们的PrP其它鹿物种有相同的PrP变异可能提供有用的信息来管理该物种的风险降到最低。严格的管理实践,关注避免接触非cervid物种和易感北美cervids(包括接触可能被污染的饲料、床上用品和附件)是必要的减缓慢性消耗病的传播。另外,一个重要的管理特别推荐的坡鹿是降低Ret1的频率和Ret3单编码相同的氨基酸序列的PrP变体PrP变体,在北美很常见鹿和不成比例的普遍白尾鹿鹿。
数据可用性声明
在这项研究中提出的数据集可以在网上找到存储库。库的名称/存储库和加入数量(s)可以在文章中找到补充材料。PRNP单生成的坡鹿从这个研究已经存入加入数字OL961483-OL961485基因库。
道德声明
动物研究是审查和批准的伊利诺斯州机构动物保健和使用委员会协议18212和史密森学会动物保健和使用委员会协议# 19-13。
作者的贡献
TP-S生成的数据,进行数据分析,参与了手稿。易辅助数据分析和作者的手稿。博士或协助样品收集和有助于解释和写的手稿。等协助样品收集和数据生成。BP在样本收集和辅助的框架和写作手稿。约和NM-P促成了解释和写作的手稿。基于“增大化现实”技术负责这项研究的起始,帮助管理学习和参与了手稿。所有作者的文章和批准提交的版本。
资金
我们感谢国家合作研究、教育和推广服务,美国农业部,在项目号码ILLU 875 - 952和ILLU 538 - 966和弗朗西斯·m·哈莱m .克拉克研究给予支持。在这个项目结果相比,发现来自伊利诺斯州的慢性消耗病西医的研究由美国鱼类和野生动物服务联邦援助在野生动物修复项目(w - 146 r)。也是由史密森国家动物园提供支持和保护生物学研究所通过帮助保护医学和动物管理部门的工作人员。
确认
收集和提供的坡鹿的样本,我们感谢史密森国家动物园和保护生物学研究所面对皇家,弗吉尼亚和圣地亚哥动物园保护研究所在圣迭戈,加利福尼亚。我们也感谢d . McAloose和j .削减在布朗克斯动物园的野生动物保护协会在布朗克斯,纽约;和美国威尔逊和j . Kropf Sedgewick县动物园在威奇托,堪萨斯州。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
出版商的注意
本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。
补充材料
本文的补充材料在网上可以找到:https://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/fcosc.2022.1007100/full补充材料
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关键词:thamin brow-antlered鹿、cervids朊病毒,传染性海绵状脑病
引用:Perrin-Stowe锡,石田Y,里德DM Terrill EE,赖德OA, Novakofski我,Mateus-Pinilla NE, Pukazhenthi BS和罗卡(2022)推断的坡鹿的磁化率(Rucervus eldii thamin)从朊蛋白基因(慢性消耗性疾病含有朊)多态性。前面。Conserv。科学。3:1007100。doi: 10.3389 / fcosc.2022.1007100
收到:2022年7月29日;接受:2022年9月26日;
发表:2022年10月11日。
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华吴华中师范大学,中国版权©2022 Perrin-Stowe,石田、苇、Terrill,赖德,Novakofski, Mateus-Pinilla, Pukazhenthi和罗卡角。这是一个开放分布式根据文章知识共享归属许可(CC)。使用、分发或复制在其他论坛是允许的,提供了原始作者(年代)和著作权人(s)认为,最初发表在这个期刊引用,按照公认的学术实践。没有使用、分发或复制是不符合这些条件的允许。
*通信:阿尔弗雷德·l·罗卡roca@illinois.edu