类哺乳动物分为三个主要的血统,最后拥有共同的祖先大约161到217米娅 1]。产卵单孔目动物(子类原兽亚纲)代表最早的哺乳动物谱系分支和拥有爬行动物和哺乳动物的特征。Metatherians(袋鼠)是已知的更常见的真兽类动物的近亲(胎盘)哺乳动物,从它们在143年和1.78亿年前分化(缅甸) 1, 2]。这三个群体的深刻分歧提供洞察进化来说是非常有用的在这个类的成员。

有袋动物的独特特性自他们感兴趣的生物学家观察到欧洲的探险家,在美洲和大洋洲。也许他们最出截然不同的特性是它们的繁殖方式。经过短暂的妊娠,有袋动物生晚成雏年轻,通常开发袋或阴囊的功能负责这infraclass哺乳动物的名称。有袋类动物进化更强调发展 子宫内交货在存在复杂的泌乳系统的特点是牛奶成分的变化来满足不同的营养需求随着年轻人的发展 3]。后肢骨骼和眼睛袋新生儿不发达,大部分大脑的发展,生殖系统、免疫系统,和产后发生吸热监管( 4]。相比之下,更常见的真兽亚纲动物研究哺乳动物的发展很大程度上 在子宫内在发达的存在和侵入胎盘比发现在大多数有袋动物。

有超过300种现存的有袋动物分布在美洲(Ameridelphia)和澳大拉西亚(Australidelphia)。Ameridelphia包含99种属于两个订单,而Australidelphia属于一种种类繁多的有袋动物由235种属于5个订单。Ameridelphia和Australidelphia分化从共同祖先约8000万年前 5, 6),进行比较这两种血统类似在进化过程中,人类和小鼠的比较。

多年来,有袋类动物遗传学和基因组学研究落后于真兽亚纲动物同行。然而,快速进展自第一次和随后的有袋类动物基因组的测序。在1980年代末,很多争论后三个物种被选为模型有袋类动物物种比较基因和基因组学研究,与一个Ameridelphia物种( 把- - - - - -南美灰色短尾负鼠),和两个远亲Australidelphia物种,tammar袋鼠( 捕食eugenii)和厚尾就( Sminthopsis crassicaudata)。这些物种选择的能力很容易人工饲养繁殖和血统殖民地的可用性 7]。几个因素造成的更换就物种与另一袋鼬科家族的成员,袋獾( Sarcophilus harrisii),包括基因研究的停止就( 8)和毁灭性的魔鬼的出现面部肿瘤疾病(DFTD)使魔鬼至关重要的基因组学研究 9]。

这三个模型物种的基因组已经测序(图 1)[ 10- - - - - - 13),提供了有价值的洞察哺乳动物的基因和基因组的进化,性染色体,表观遗传机制。此外,魔鬼的基因组序列,其面部肿瘤是帮助我们了解这种不同寻常的传染性癌症( 9]。这些基因组序列只是一开始,随着更多的有袋类动物基因组被测序在不久的将来( 14]。这些序列将被证明是特别有价值的物种保护,我们开始观察到人类活动的影响已经在许多有袋类动物物种的威胁。

有袋类动物基因组的大小的真兽亚纲动物同行相似,但通常是打包成几个非常大的染色体。细胞遗传学研究表明,有袋的分析,从 2 n = 10 / 11 来 2 n = 32 ,几乎没有改变他们的进化 15]。基因组测序的有袋类动物一直与测序技术的最新进展,与使用桑格从更传统的全基因组鸟枪法测序( 13)是完全由下一代测序技术( 11, 12]。使用不同的方法导致了不同的基因组装配质量。额外的资源,如转录组序列以及物理和链接地图,提供了宝贵的克服的一些局限性的序列覆盖深度。有袋类动物基因组序列没有提供所有的答案,但已经建立了更多的努力集中于特定问题的基础。

免疫基因的识别可能有袋类动物保护项目的关键。描述参与免疫应答的基因会导致更好的理解有袋动物对疾病的反应,尤其是在魔鬼(DFTD等疾病 32),病毒乳头瘤样增生和癌综合症在西方禁止袋狸( Perameles布干维尔岛)[ 34),而 衣原体考拉( 树袋熊cinereus)[ 35),这些物种的生存威胁(或者至少是这些物种的数量)。此外,一些独特的特点有袋动物已经识别的进化免疫基因特别感兴趣的。例如,有袋动物的免疫系统的发展几乎完全发生在出生后,当暴露于潜在的病原微生物( 36- - - - - - 39),描述的有袋类动物免疫基因特别有趣的决定他们如何生存。高度专业化的泌乳系统的有袋动物也使得了解这些基因的进化生物学上重要的( 10]。免疫基因也被认为是最快速发展的基因在基因组,因此也从进化的角度来看。

有袋动物采用的生殖策略导致了更大的产妇泌乳的投资比 在子宫内发展。在有袋类哺乳期间,母亲逐渐产生的牛奶的成分组成的变化主要和次要的所有组件( 90年]。有袋哺乳分成三个阶段基于牛奶生产和哺乳的构成状态的年轻 25]。在tammar小袋鼠,第一阶段短,覆盖从怀孕到分娩。第二阶段延伸到200袋的生活,那里的牛奶生产富含复合碳水化合物。在第一部分的阶段(阶段2)年轻的永久连接到乳头(0 - 100),而年轻的吮吸断断续续在今年下半年阶段(阶段2 b)。第三阶段与牛奶产量的增加和改变牛奶丰富的碳水化合物,蛋白质和脂质。这时,年轻人将在袋(天200 - 300) 25]。因此,考试的基因表达在哺乳期间可能会揭示进化的签名的有袋动物生殖策略。

乳腺转录组分析估计10%的基因表达在这个组织是有袋类动物特定的( 31日]。基因在乳腺表达可以分为两组;一组表示从出生和在哺乳和其他由基因表达在哺乳期的特定阶段( 31日]。组1基因是常见的真兽类之间和有袋动物,包括基因编码 α- - - - - -, β- - - - - -, κ——酪蛋白和 β乳球蛋白。组2基因是更有趣的,因为它包括了75年的小说《基因( 31日),如泌乳后期蛋白质编码( LLPA和 LLPB)[ 91年]。这些基因的功能测定 在体外化验,参与炎症反应,免疫调节,生长,分化( 92年]。

在感兴趣的基因参与的免疫保护。 WFDC2,一个基因在先天免疫中发挥作用,怀孕期间表示,早期泌乳,然后是表达下调到哺乳和退化 93年]。这与泌乳阶段与更高的感染风险( 94年- - - - - - 96年]。蛋白质编码的 WFDC2包括基因显示抗菌活性与细菌 金黄色葡萄球菌,但不是对常见肠道共生的细菌 粪肠球菌,表明这种蛋白质可以提供免疫保护对潜在的致病菌,同时保持年轻的肠道微生物群( 93年]。同样,使用marsupial-specific微阵列基因差异表达研究已经确定了47个基因在乳腺对合调节。在这些基因可能对乳腺感染发挥保护作用,如 转化、C1QB C4A,和 CSF2R β ( 97年]。

基因编码的牛奶蛋白的比较分析提供了洞察他们的进化起源。例如,三个基因的进化历史( CSN1 CSN2,和 CSN3)编码三种不同——酪蛋白已经失效了( 98年]。这些基因发生syntenic块基因, CSN1和 CNS2位于相邻, CSN3在所有哺乳动物更大的距离。额外的酪蛋白基因是位于两者之间 CSN2和 CSN3鸭嘴兽( CSN2b)而在真兽类(例如, CSN1S2),但这些似乎没有在有袋动物。这个地区的负鼠是富含transposon-like重复元素,暗示的祖先的基因 CSN2b和 CSN1S2进化可能是迷失在有袋类动物血统由于几轮转换发生在该地区的 98年]。另一个例子是early-lactation蛋白基因( ELP),这是最初提出marsupial-specific基因( 31日]。但是,它最近被证明 ELP和真兽亚纲动物初乳胰蛋白酶抑制剂( CTI)从单个基因存在于therian祖先,最有可能类似于更紧密地合作 CTI基因比有袋类动物 ELP( 99年]。继续比较分析三大哺乳动物之间的牛奶基因血统将有助于阐明复杂的起源有袋哺乳系统。

与快速发展的免疫基因前面所讨论的,其他基因家族是高度保守的。一个这样的家庭,是生物学家的兴趣 HOX基因家族负责胚胎发育的模式。 HOX染色体上基因发生在集群的顺序和非常有组织的表达及其在发展中的作用沿前后身体下轴( One hundred.]。 HOX从单个基因被认为出现 HOX基因进行了串联重复。四个不同的染色体集群存在于脊椎动物最有可能的结果两轮全基因组复制( 101年]。比较的编码和非编码序列的基因家族可能会揭示序列,对于这些发育的正常运转至关重要重要的基因,同时揭示与潜在lineage-specific相关基因调控序列。

HOX基因簇是负鼠基因组注释的但是是分散在许多支架tammar小袋鼠序列,使得有必要巴序列生成的四个集群。高水平的保护脊椎动物之间的同源基因和基因的序列相似性安排在每个集群被观察到。此外,三个长非编码rna同源与真兽类( HOXA11AS HOTAIRM1,热空气)被发现在有袋动物以及五个守恒的小分子核糖核酸( mir-10a mir-10b, mir - 196 a, mir - 196 - a2和mir - 196 b),提出一个重要的监管作用是由这些基因( 102年]。一种新颖的微rna表达在睾丸和纤维母细胞也发现 102年]。

分析的作用 HOX有袋动物的基因才刚刚开始。出生时,前肢很发达,协助年轻人爬进袋。晚成雏突起物先天性的经历快速增长和发展袋。在tammar小袋鼠,后肢骨骼显示专业发展跳跃的运动模式。这个差距前——有袋动物后肢骨骼的发展提供了一个有趣的案例研究 HOX基因的表达。 HOXA13和 HOXD13在小鼠(数字形成至关重要 103年在tammar),研究了小袋鼠。鸡肉和鼠标相比, HOXA13暂时性的表达在tammar小袋鼠和发现在早期阶段胎儿发育的前肢比后肢( 104年]。 HOXD13表达更加保守这三个物种之间,但再一次,后肢表达式开始比前肢(稍后 104年]。未来的比较 HOX基因表达将阐明形态多样性是如何实现从这样的高度保守的基因簇。

在更广泛的范围内,有袋类动物基因组序列使特定染色体的进化历史,要跟踪性染色体等。性染色体进化多次在脊椎动物进化( 105年]的结果性确定等位基因获得了一双普通的常染色体的一个同系物。ZW系统男性(或女性)优势基因积累在nonrecombining地区,导致逐渐退化的染色体 106年]。袋和真兽类哺乳动物通常有XX雌性:XY男性,X染色体是一个大型的,拥有和Y染色体已经退化成一个小型gene-poor染色体。确定内容和安排袋X和Y染色体上基因提供了洞察哺乳动物的性染色体的进化和X染色体失活的表观遗传现象,认为进化机制使X-borne基因的表达在男性和女性之间沉默在女性一条X染色体。

基因组印记是一个等位基因的表观遗传现象表达parent-of-origin时尚。有袋类动物X染色体失活是首次报道的例子在哺乳动物基因组印记 130年, 131年]。表观遗传修饰,如CpG甲基化和组蛋白修饰,标志着沉默的等位基因。这一机制的演变似乎有悖常理,因为它没有备份的有害突变等位基因表达。因此,许多问题提出了关于其进化。它似乎与胎生哺乳动物的进化的基因组印记已经发现没有证据表明产卵单孔目动物( 148年]。通过检查orthologues位点印在真兽类的有袋类动物基因组,就可以开始解决围绕其发展的一些问题。

第一个基因是印在有袋动物的报道 IGF2、孕产妇等位基因的基因表达( 149年]。印的表达 IGF2在tammar小袋鼠似乎被控制在一个组织——developmental-specific时尚,类似于观察真兽类。例如,尽管 IGF2在胎盘表达检测,只是印在血管和三层的地区,在肝脏从印在袋年轻变成biallelically在成人肝脏中表达的 150年]。印迹基因的表达的真兽类是依赖一个差异甲基化区域 151年, 152年),搜索这样的地区控制袋 IGF2轨迹进行。未能确定初始搜索这样的地区( 153年),也许受到大量的低复杂度多核苷酸重复发生在这个轨迹( 150年]。更广泛的搜索allele-specific甲基化模式最终导致差异甲基化区域的识别,证明,像真兽类,印记的 IGF2袋鼠是依赖微分甲基化的位点。

一个印迹基因附近 IGF2在人类表达的父亲一般地长非编码RNA 段H19。穷人保护典型的非编码rna序列水平阻碍了这种基因的识别有袋动物和人们最初认为 段H19没有( 154年]。测序的三个tammar小袋鼠BAC克隆生成的 IGF2 /段H19发现了一个假定的轨迹和敏感序列相似性搜索 段H19人类[orthologue有51%相似 155年]。有袋类动物 段H19仅从孕产妇等位基因表达。甲基化三个站点的上游 段H19被观察到的复制,源自男性生殖系。网站的差异甲基化与CTCF绑定图案,这些网站的甲基化功能转录绝缘体( 155年]。

20多个基因的印记状态现在已经确定有袋动物(表 2)。不到一半的这些展示一个印在有袋动物的表达方式,这表明基因组印记gene-by-gene基础上出现。发现一袋orthologue真兽亚纲动物印迹基因簇并不意味着集群中的所有基因有袋动物的印迹。例如, PEG10轨迹位于人类染色体7温度系数包含五个印迹基因: PEG10和 SGCE从父亲的等位基因表达,而 CALCR TFP12,和 PPP1R9A只表示从孕产妇等位基因在特定的组织 169年]。在人类和小鼠, PEG10在有袋动物表达几乎完全从父亲的等位基因。然而, SGCE和 PPP1R9Abiallelically表示,但 SGCE优惠的表达式从父亲的等位基因( 166年]。印迹基因在这一地区依赖的甲基化是一个假定的印记控制区域(ICR)启动子内 PEG10和 SGCE。有CpG岛ICR地区的保护和差动甲基化在有袋动物( 166年]。比较基因组分析确定 PEG10来自一个sushi-ichi逆转录转座子插入到该地区在单孔目动物的散度和therian(袋和真兽亚纲动物)哺乳动物和印迹蔓延到更多的基因真兽亚纲动物血统( 166年]。

比较基因组学已经被证明有价值的对于理解为什么许多基因印在真兽亚纲动物物种不印在有袋动物。基因在Callipyge轨迹, DLK1 DIO3,和 RTL1是印在真兽类,但没有证据表明印迹检测到表达方式的有袋动物( 160年, 162年]。这个轨迹的基因组景观大大改变了在哺乳动物进化,扩大到两倍大小的真兽亚纲动物轨迹LINE1元素的积累。在真兽类,正弦重复被选择,有一个GC和CpG岛增加内容。系统碳足迹显示超过140个进化保守地区已知然而这些匹配的真兽类动物印记控制区域,符合缺乏印迹在袋鼠的这个轨迹。retrotransposition事件似乎已经形成了一个新的基因真兽类,这可能导致了推动印记在这个进化的轨迹( 160年]。

威/:Angelman综合征轨迹是一个印领域对人类15 q11-q13突变往往会导致神经障碍二氏和如Angelman综合征。印记在这个区域是由一个印记控制地区,坐落在父亲一般地表达 SNRPN和母亲般地表达 UBE3A基因( 170年]。比较这个位点的基因排列在脊椎动物导致一个意想不到的发现。在有袋动物, SNRPN和 UBE3A是位于不同的染色体, UBE3A位于毗邻 CNGA3人类染色体2基因( 165年]。这种安排的 UBE3A和 CNGA3鸭嘴兽是相同的,鸡肉,和斑马鱼的基因组,这表明它是祖传的。有趣的是, SNPRN只存在于therian物种和可能出现的串联重复 SNRPB( 165年, 171年),nonimprinted基因位于人类染色体20 。从这个区域(三intronless父亲一般地表达基因 NDN MAGEL2,和 MKRN3)真兽类已经完全消失在所有其他脊椎动物和最有可能源于retrotransposition事件后的散度有袋动物和真兽类 165年]。既不 SNPRN也不 UBE3A是印在有袋动物,这表明这些基因的印记只发生一次这个地区已经聚集在真兽亚纲动物血统( 165年]。

虽然有很多假说提出解释的进化基因组印记,普遍认为它与胎盘的进化和胎生 172年]。一个比较流行的假说,父母不和假说,声称印记出现从父系和母系的基因组之间的冲突提供孕产妇资源( 173年]。一个器官,这将尤其明显的是胎盘,因为它完全是胎儿派生,是至关重要的对胎儿的营养和氧气供应。事实上,胎盘已经大量的印迹基因,主要是那些参与胎盘和胎儿生长 172年]。然而,有袋类动物的繁殖模式仅依靠胎盘很短的时间内,一个更大的产妇在哺乳期的投资。那么可能基因组印记可能更普遍的乳腺有袋动物( 10]?

研究两个关键基因的印记状态所需的哺乳期( IGF2和 INS)tammar小袋鼠已经表明他们确实是印在哺乳期( 174年]。发现这些基因印在乳腺实际上更好的符合另一种假说来解释的进化基因组印记,称为母婴相互适应假说,宣称基因组印记出现亲密互动的母亲和后代的基因参与调控的需求和行为的后代,和相同的基因参与调节的母亲的回应她的后代 175年]。因此,未来的研究基因组印记的有袋动物应该关注乳腺( 10, 174年]。下一代测序技术小说印迹基因的识别和可能导致的快速识别marsupial-specific-imprinted基因,如果存在任何[ 175年]。

有袋类动物基因组的一个显著特征是高度的保护染色体,这对比真兽类之间广泛的观察到染色体重排。从最早的核型分析研究,确定染色体数目和形态,为后来的研究使用G-banding和染色体涂染物种分布在袋发展史,很明显有袋类动物染色体改变了自从散度从一个共同的祖先 50, 176年- - - - - - 178年]。尽管如此惊人的染色体水平的保护,二倍数的有袋类动物的祖先(备受争议 15),但只有从比较的有袋动物进入基因组时代外围集团可能协助解决祖先染色体安排。

二倍体染色体数量有袋动物呈双峰分布, 2 n = 14 和 2 n = 22 补充普遍Australidelphia和Ameridelphia [ 178年, 179年]。这导致了两种假说的建议染色体数目的祖先袋( 176年, 180年- - - - - - 182年]。第一个提出 2 n = 14 祖先的核型,因为观察G-banding模式之间的差异非常小的代表不同的有袋类动物血统 176年]。一个支持与染色体数字标注在种系发生树,它提供了进一步的支持 2 n = 14 祖先( 183年]。备择假设提出更高的二倍体的数量 2 n = 22 是祖传的,较低的二倍体数据融合的结果事件( 180年, 184年]。这个假设最初提出基于其患病率在有袋动物( 180年),但染色体绘画显示 2 n = 22 分析在不同物种不是等价的 50, 185年]。然而,这并没有消除 2 n = 22 祖先的核型是受几个融合事件很早就在常见的有袋类动物进化的结果 2 n = 14 核型。然而,唯一的数据支持这一假设的提出是间隙的存在端粒信号(其)Ameridelphia物种二倍体较低的数字,过去同期被作为证据的融合事件( 184年]。破译这假说更有可能是真的不能更确切解决没有提及一个外围集团。

跨物种染色体绘画中有袋动物显示袋分析可分为19个守恒的部分(称为C1-C19) [ 50]。锚定负鼠基因组组装使得预测这些片段的基因内容成为可能,使比较他们的安排是由外围集团如鸡和人类。基因组组装的分散性质的其他两个测序有袋动物小于理想的这种类型的研究,但在这些物种基因的物理映射部分补偿减少的装配质量水平( 10, 27, 28, 33]。比较这三个物种之间的安排显示大量的重排,与基因组的某些区域出现特别容易基因组重组反演等事件,例如,C2, C3, C4 ( 10, 33]。段显示最保守的基因顺序与段C11、C12 [ 33),连同C10魔鬼3号染色体,tammar小袋鼠5和6号染色体和染色体负鼠(图4和7 4)[ 50]。如果有袋类动物的祖先 2 n = 14 染色体组、段C10, C11、C12将形成一个染色体观察到魔鬼。另外,一个 2 n = 22 祖先看到这些片段分布在两条染色体( 183年]。鸡的基因从所有三个部分是大部分鸡染色体上发现1,表明他们在所有哺乳动物的祖先syntenic和剩余作为一个现存的染色体 2 n = 14 有袋动物( 28]。这驳斥了 2 n = 22 祖先的假设。

那些ITSs呢?这些信号,检测到有袋动物,colocalise结构异染色质和因此,可能是卫星DNA的一个组成部分( 186年- - - - - - 188年]。此外,比较的位置和有袋类动物染色体同源性地图清楚地表明,许多不对应的同期过去融合事件。pericentric地区为例,同期检测染色体两袋鼬科家族的其他成员,都有 2 n = 14 分析,存在于染色体1,2,3,6 ( 188年]。假设这些物种来自一个 2 n = 22 祖先,染色体1将两条染色体融合的结果;守恒的部分组成的一个C1-C3和其他段C4-C6。然而,这些 Sminthopsis物种经历了两种反演[ 189年];这意味着检测端粒的残余的着丝粒会出现意想不到的( 15]。同样,其检测到6号染色体的着丝粒 188年)不对应的地方过去融合事件,因为这染色体是一个染色体的预测 2 n = 22 祖先的核型( 15]。

因此,所有的证据,包括广泛G-banding研究,跨物种染色体绘画、系统发生学和基因组比较,支持 2 n = 14 祖先假说,类似 2 n = 14 分析观察到在现存物种从六个七袋订单。

袋獾遭到了大规模人口危机和濒临灭绝的野生在未来几十年由于传染性癌症( 32]。DFTD是最不寻常的,因为它似乎是肿瘤细胞本身的传染病被咬传播( 190年]。咬行为经常发生在公共喂养和交配。肿瘤细胞传播个体之间能够逃避免疫系统的检测和畅通。DFTD似乎有100%的死亡率。魔鬼感染DFTD经常死于饥饿导致的面部肿瘤喂养困难,从器官衰竭或继发感染 191年]。基因组的方法被用来快速了解这个可怕的疾病,诊断标记的识别工作,有效的治疗方法,或者一种疫苗的发展( 9]。

DFTD传播的同种异体移植物理论第一次被提出后,染色体组型分析表明,从11个不同的人相同的肿瘤已经受到复杂重排( 190年]。这种染色体核型由13(魔鬼正常核型 2 n = 14 ),与染色体1 s, 6号染色体的一个同系物,和性染色体面目全非,G-banded分析有四个来历不明的标记染色体( 190年]。这个理论后来支持的MHC基因( 52和微卫星打字 52, 192年),线粒体DNA测序( 11, 12),单核苷酸多态性(SNP)输入 12),所有这些都显示,肿瘤的基因型相同或非常相似和不同的宿主。以来第一个细胞遗传学研究进行了四个新核型肿瘤已确定的“压力”,所有这一切似乎来自同一肿瘤和表明,肿瘤的发展,因为它可通过人口( 193年]。增长率已经观察到这些菌株之间的差异,2株在文化最慢的增长和更长的生存期感染的恶魔( 194年]。最派生染色体核型应变应变4日,最快的增长率,可能更致命的存在染色体数量可变的两分钟( 193年),人类是常与癌基因扩增和更积极的恶性肿瘤 195年]。

传统的微观技术难以识别的组织起源DFTD肿瘤,只是将它作为一个低分化软组织肿瘤( 196年]。免疫染色表明,它是起源于神经内分泌( 197年]。转录组测序的肿瘤最后解决了这个谜。肿瘤的表达谱匹配的髓鞘细胞。更具体地说,检测periaxin基因编码的蛋白( 插件可以),许旺特异性基因,表明许旺细胞起源( 192年]。所有DFT细胞已被证明有强烈periaxin通过免疫组织化学染色,从而提供一个诊断制造商DFTD [ 192年, 198年]。

自DFTD似乎来自一个肿瘤,起源于一个人,然后蔓延到整个人口,一个明显的理解DFTD的第一步是描述发生在肿瘤的基因变化。大多数已知的与癌症相关的基因是tumourigenic由于基因组重组,导致形成的融合基因,拷贝数变化,或改变基因的转录调控 199年]。突变驾驶tumourigenesis必须影响关键路径。发现这样的摄动通路在基因组重排(DFTD需要信息 9]。人类癌症基因组测序的最新进展允许所有重组的基因组调查在无与伦比的决议 200年]。这些下一代测序方法高度敏感和提供解决断点碱基对水平的重组和突变 201年]。所有类型的突变,包括删除、snp和小insertion-deletions (indels),可以确定这些测序的方法( 202年]。然而,这些研究的最重要的资源是一个很好的参考基因组,已深深测序,以及同样重要的是 ,固定在染色体。

除了魔鬼基因组序列项目之前,列出三个DFTD肿瘤已经测序为了检测潜在驱动突变tumourigenesis [ 11, 12]。两个主要肿瘤是从个人捕获测序东南部地区的塔斯马尼亚岛(弗赖斯节半岛),而另一个是肺转移从一个魔鬼捕捉到北海岸( 11, 12]。肿瘤有标记多个基因突变导致氨基酸序列替换驱动突变作为候选人。其中包括 ANTXR1,一个臭名昭著的监管机构 TP53基因通常被称为“基因组”的守护者 12), 受潮湿腐烂这是一个protooncogene [ 11),而 FANCD2( 11],Fanconi贫血家族重要成员基因组稳定性( 203年]。三个候选人癌症相关的代谢途径提出了由于产生的突变基因 PRHCK GALNS,和 CCNA -像( 12]。至少有两个基因已经被完全从DFTD基因组中删除( MAST3和 BTNL9),但未发现在坐标系融合基因( 11]。

这些测序工作的限制是一个缺乏well-assembled和固定参考基因组,使它更加难以准确检测结构突变。最好的组装由超过30000无序支架在魔鬼染色体。断点在主DFTD肿瘤肺转移已确定和验证,它提供了一些想法结构重组的发生( 11]。尽管如此,没有参考组装命令魔鬼染色体上,它仍然是很难准确地决定基因组重组发生的范围和新的基因组上下文候选基因可能参与tumourigenesis这个地方。分子细胞遗传学技术被用来补充测序数据。染色体绘画是用来检测正常和DFTD之间的同源染色体,总值和基因图谱检测重组规模细( 33]。这些技术也被用来洞察核型菌株之间的差异和肿瘤进化。

染色体绘画表明,菌株的标记染色体1到3主要包括染色体1,5日和X材料,由映射支持超过100个基因的荧光 原位杂交到相同的菌株(图 5(一个))。绘画和映射的数据表明,尽管通过超过100000个人,DFTD染色体一直非常稳定( 33]。染色体1材料似乎特别稳定,没有差异中发现52的顺序从这三个肿瘤株之间的染色体基因,这表明染色体重排1可能是第一步在DFTD的发展和维护这样的安排需要保留的tumourigenic属性DFTD细胞( 33, 204年]。DFTD菌株之间的差异确定限制破坏区域的基因组,主要包括染色体4、5,X材料( 33]。

原DFTD肿瘤可能没有出现传统接受的渐进积累的突变模型,大量的染色体重组观察到类似最近提议由单一的灾难性事件发生称为chromothripsis。这是一种现象,一个染色体片段,甚至一些染色体粉碎和改革的染色体(s) nonhomologous end-joining DNA修复机制,表现为广泛的只有某些地区的基因组重排( 205年]。签名的chromothripsis DFTD中观察到肿瘤,与广泛的染色体重排仅限于几 33很少),拷贝数的变化( 11, 33),的证据microhomology-mediated end-joining [ 11]。同系物的染色体1显示了一个特别重排基因秩序,似乎已经碎成至少16块,重新形成了独特的标记染色体(图1 (M1) 5 (b))。

魔鬼基因组资源允许的阶是迅速获得知识,但仍有许多工作要做。进一步整合的肿瘤与细胞生成的序列数据映射需要在候选基因和通路驾驶tumourigenesis以及肿瘤进化。广泛的结构重排( 33),该chromothripsis肿瘤基因组的生成机制( 9, 33),而产生的缺乏被测序( 11, 12)强烈建议未来的研究需要关注准确地识别结构突变。

有袋类动物基因组序列大大加速研究的一些独特的特点,在这个哺乳动物血统。这里我强调几个方面,特别是伪造之前发布以来的第一个有袋类动物基因组组装。

高度不同的免疫基因的识别安葬的有袋类动物免疫系统被劣质的真兽类。事实上,似乎有袋动物可以有效的抗菌素的潜在来源,特别是出现在牛奶( 62年, 63年, 93年]。有袋动物的生殖策略有助于泌乳的研究和发展。继续研究在有袋动物 HOX基因与其他基因参与的发展将有助于阐明形态多样性是如何实现。有袋类动物源性染色体已经一些意想不到的发现,喜欢的缺席 XIST基因( 115年- - - - - - 117年],它已被广泛研究的主题20多年,最近发现的marsupial-specific XIST -就像基因( 118年]。小说袋Y染色体基因的测序极大地影响我们对Y染色体进化的理解therian哺乳动物( 124年]。进展解体的进化起源基因组印记快速进展在过去的几年中,揭示更少的有袋动物的印迹基因比真兽类。然而,也许在这个领域的研究已经被只看这些基因引入歧途印在真兽类。更大的产妇在哺乳期投资有袋动物一样,是有意义的寻找印迹基因的表达在乳腺 10, 174年]。比较基因排列的有袋动物相比,外围集团终于解决了长期存在的争论祖先二倍体染色体数目的有袋类动物,允许其核型重建( 15]。

也许最好的例子有袋类动物基因组序列的效用是取得了快速进展,了解澳大利亚标志性的袋獾的毁灭性的疾病威胁。自从第一次出版的同种异体移植物理论假定传输( 190年),很多问题已经回答通过基因组的方法。提出增加疾病的风险出现在未来,希望我们所拥有的知识获得的有袋动物基因组项目将有助于确保这些神奇的动物的生存。