近期，中國科學院動物研究所農業蟲害鼠害綜合治理國家重點實驗室張知彬研究員合作團隊基於全基因組分析研究了經典近交系小鼠的基因馴化與選擇機制，發現實驗室人工飼養條件下，小鼠基因組中與行為和神經相關的基因受到了較強的選擇，Astn2基因內含子中的rs27900929點突變與小鼠的被動攻擊行為存在關聯。研究成果在線發表於《基因組生物學》（Genome Biology）上。
經典近交系實驗小鼠是當前生物學及醫學研究中最常用的哺乳動物模型之一，其祖先為野生小家鼠，基因組來自Mus musculus domesticus (M. m. domesticus)、M. m. musculus、和M. m. castaneus三個亞種。經人工室內長期飼養和馴化，其行為變得比較溫順。但由於缺乏野生小家鼠的基因組數據，實驗小鼠馴化的許多遺傳學機制仍未闡明。
研究團隊收集了來自我國和歐洲的野生型小家鼠的DNA樣品，包括11份M. m. domesticus、9份M. m. musculus和16份M. m. castaneus，並對這些樣品進行了基因組重測序，與已知的36個經典近交系品系進行了基因組關聯分析。結果表明，經典近交系小鼠基因組單獨聚類為一支，與野生小家鼠具有明顯分化，與M. m. domesticus小家鼠最近（圖1）。這說明經典近交系小鼠基因組主要來源於M. m. domesticus亞種，但顯著區別於野生小家鼠種群。
通過使用了核苷酸多樣性分析、Fst、XP-CLR三種方法，篩選出339個候選馴化基因。基因功能分析結果說明，這些馴化選擇基因與小鼠的行為和神經功能密切有關。通過功能驗證，發現Astn2基因內含子中的一個多態性位點rs27900929與小鼠攻擊行為有關。突變該位點後，小鼠被動馴化行為減弱，表現為更傾向於躲避實驗人員手的接觸，或易啃咬接觸的人手（圖2）。該突變並沒有導致Astn2基因表達量變化，但兩種剪切體的比例發生改變（圖2），這一改變與小鼠的被動攻擊行為的變化存在關聯。值得注意的是，Astn2基因與人類自閉症有關。
該研究不僅有助於進一步發現和揭示與小鼠行為和神經有關的基因和功能，同時為野生小家鼠的行為和種群調節研究以及對基於小鼠模型的生物學與醫學研究奠定了基礎。
圖1. 基於基因組的小鼠系統發育關係和種群結構（自Liu et al. 2022. Genome Biology）。
圖2. Astn2內含子點突變（T > C）對於小鼠攻擊行為的影響（自Liu et al. 2022. Genome Biology）。
論文連結：
https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-022-02772-1