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攝食偏好的分化是導致新物種出現的重要機制之一。然而，人們對攝食偏好適應的潛在遺傳機制知之甚少。生活在青藏高原的斜口裸鯉(Gymnocypris eckloni scoliostomus)和花斑裸鯉(G. eckloni eckloni)是在較短的時間內(~57000年)完成分化的2個近源物種，并演化出不同的攝食偏好，在攝食器官形態和功能上表現出顯著的適應性差異。與花斑裸鯉的雜食性不同，斜口裸鯉長期以高脂的浮游生物為食。這為研究攝食偏好的潛在表觀遺傳機制提供了極佳機會。
9月29日，Journal of Genetics and Genomics在線發表中國科學院水生生物研究所何舜平研究員團隊題為“3D landscape reorganization in response to feeding preferences adaptation in the youngest split Gymnocypris fish”的研究論文。該研究發現了裸鯉肝臟3D基因組重塑能夠調控脂質代謝相關基因的表達，并進一步討論了它們對不同攝食偏好適應性的貢獻。
該研究結合Hi-C和RNA-seq，比較了斜口裸鯉和花斑裸鯉肝臟組織全基因組染色質的相互作用，鑒定出9個與脂質代謝相關的差異表達基因。有趣的是，其中8個候選基因經歷了TAD重塑和DNA loop重排。進一步研究發現，TAD和DNA loop重排列可能通過劃分TAD結構并改變增強子/啟動子相互作用的特異性，進而調節脂質代謝基因的表達，引起物種脂質代謝途徑的分化，使生物產生對不同食性偏好的適應性，在較短時間里，分化為同一區域內的不同物種。
A和B：斜口裸鯉(GS)和花斑裸鯉(GE)Hi-C的矩陣圖；C和D：Compartment轉換區域內基因的表達水平；E：GS-A轉GE-B compartment內基因的功能富集分析；F：GS和GE中TAD變化的比例；G和H：GS和GE中保守型和物種特異型TAD中的基因表達的FPKM值；I：差異表達基因(DEGs)、物種保守型TAD內的基因和物種特異性型TAD內的基因(韋恩圖)；J－L：TAD和DNA loop結構變化影響基因表達的示意圖。
水生所博士生孫寧為該論文第一作者，方成池助理研究員和何舜平研究員為共同通訊作者。相關工作得到國家自然科學基金等資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jgg.2022.09.003