Полный T2T-геном нецзяньской свиньи раскрывает историю одомашнивания и характеристики генофонда юго-западных китайских местных пород

Почему геном свиньи важен для людей

Свиньи — это не только важный источник мяса; они также являются ключевыми моделями для изучения генетики, эволюции и даже человеческих болезней. В этом исследовании представлен первый почти лишённый разрывов «от теломера до теломера» (T2T) геном нецзяньской свиньи, традиционной породы из юго‑западного Китая. Прочитав этот геном целиком, учёные могут проследить, как на этих животных влияли история, окружающая среда и селекция, — и использовать эти знания для сохранения редких местных пород и улучшения будущих стад.

Детальная карта традиционной китайской свиньи

Нецзяньская свинья разводится в провинции Сычуань примерно 1800 лет и ценится за высокую плодовитость, выносливость и характерную форму головы. Однако, как и многие традиционные породы, она уступает место современным коммерческим линиям, что ставит под угрозу её генетическое разнообразие. Ранние эталонные геномы свиней строились на основе европейских пород и отличаются примерно на 7% от азиатских, что ограничивает их применимость при изучении местных китайских популяций. В этой работе учёные объединили передовые методы секвенирования ДНК, чтобы создать высокоточный эталон специально для нецзяньской свиньи, названный NJP-T2T.

Сборка генома от конца до конца

Для сборки NJP-T2T команда использовала длинные, но точные риды от PacBio HiFi, ультрадлинные риды от Oxford Nanopore и 3D‑контактные карты генома от технологии Hi‑C. Сначала были получены длинные непрерывные участки последовательности ДНК, затем данные о контактах хромосом использовали для упорядочивания этих участков в 19 хромосом (18 аутосом плюс X‑хромосома). Риды Nanopore затем применили для закрытия почти всех оставшихся разрывов, оставив лишь крошечный разрыв в 500 нуклеотидов на одной хромосоме. Итоговый геном, около 2,55 миллиарда «букв» ДНК, отличается отличной точностью и полнотой и превосходит стандартный эталон свиньи при выравнивании данных как из китайских, так и зарубежных пород.

Скрытые участки и особые семейства генов

Преимущество T2T‑генома в том, что он выявляет участки, которые ранее отсутствовали или были плохо собраны, включая высокоповторяющиеся участки в центромерах и теломерах. У нецзяньских свиней исследователи картировали центромеры на всех хромосомах, отслеживая признаки вроде низкой плотности генов, плотных повторов и характерных спутниковых ДНК, и подтвердили структуру теломер на каждом кончике хромосом. Они также идентифицировали более тысячи генов в регионах, которые старые геномы оставляли нерешёнными. Сравнение нецзяньской породы с другими породами свиней выявило 75 семей генов и свыше 300 генов, уникальных для этой породы, многие из которых вовлечены в восприятие среды, иммунитет, метаболизм и процессы старения — признаки, вероятно, поддерживающие её выносливость и адаптивность.

От истории популяции к плодовитости и форме головы

Имея этот подробный геном, команда исследовала популяцию под охраной нецзяньских свиней. Они обнаружили умеренное генетическое разнообразие и в целом низкий уровень инбридинга, хотя некоторые особи показывали следы прошлых родственников, что подчёркивает необходимость осторожного управления. С помощью ассоциационных исследований по всему геному (GWAS) они связали конкретные участки ДНК с размером помёта и числом живорождённых поросят, выделив гены, вовлечённые в раннее развитие эмбриона, как перспективные мишени для селекции. Они также исследовали одну из самых заметных черт породы: контрастные формы головы — от короткой, складчатой «львиной головы» до более длинной, гладкой формы. Сравнивая свиней с крайними типами головы, учёные обнаружили сильные признаки отбора вокруг кластеров генов обонятельных рецепторов — генов, помогающих свиньям ощущать запахи. Несколько таких генов более активно экспрессируются у свиней с длинным носом, что указывает на то, что изменения в местных практиках кормления и зависимости от обоняния могли способствовать эволюции формы головы.

Что это значит для свиней и людей

Для неспециалистов главное — NJP-T2T похож на сверхвысокоточное картографирование редкой региональной породы. Он показывает, как столетия земледелия и природные условия сформировали тело и поведение нецзяньских свиней и выявляет генетические рычаги, влияющие на плодовитость, устойчивость и даже форму черепа. Эта карта поможет сохранить культурно значимую китайскую породу, направит более точную и устойчивую селекцию свиней и пополнит растущую библиотеку полных геномов животных, углубляющих наше понимание одомашнивания и адаптации.

Цитирование: Chen, D., Cui, S., Zhao, Z. et al. The Neijiang pig T2T genome reveals domestication history and germplasm traits of Southwest Chinese local breeds. Commun Biol 9, 278 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09557-3

Ключевые слова: нецзяньская свинья, сборка генома, одомашнивание, репродуктивные признаки, морфология головы