Research press release


Nature Communications

Genetics: Investigating how yaks adapt to low oxygen environments

高地で生きられるようになったヤクの遺伝的適応と細胞的適応に関する識見を示した論文が、Nature Communications に掲載される。この知見は、ヤクに特異的な肺内皮細胞が低酸素環境で生存する能力に関係している可能性を示している。

家畜ヤク(Bos grunniens)と野生ヤク(Bos mutus)は、低酸素濃度を特徴とするチベット高原の高度の高い地域(海抜3000~6000m)に生息している。外来種の哺乳類(ヒトを含む)は、低酸素状態に曝露されると、重篤な肺疾患と心疾患を発症する。しかし、数百万年にわたって低酸素環境に適応してきた野生ヤクや家畜ヤクにそのようなことは起こらない。

今回、Qi-En Yangたちは、ヤクが低酸素環境に適応した過程を調べるために、ゲノムデータとトランスクリプトームデータを組み合わせて、家畜ヤクと野生ヤクの質の高いゲノムアセンブリだけでなく、さまざまな型の肺細胞のマップを作製した。その結果、ヨーロッパウシとヤクで発現の異なる127個の遺伝子が特定され、ヤクの肺組織においてのみ見られる内皮細胞サブタイプが特定された。そして、このヤクに特異的な細胞サブタイプは、高地適応に関与している可能性のある遺伝子を発現することが明らかになった。


Insights into the genetic and cellular adaptations that enable yak to survive at high altitudes are presented in a paper published in Nature Communications. The findings identify an endothelial lung cell, specific to yaks, that may play a role in their ability to survive in low oxygen environments.

Domestic yak (Bos grunniens) and wild yak (Bos mutus) inhabit high altitude regions (3,000–6,000 metres above sea level) in the Tibetan Plateau, which are characterised by low oxygen concentrations. Non-native mammals, including humans, can experience serious lung and heart issues following exposure to low oxygen conditions. However, this is not the case for wild and domestic yaks, which have adapted to low oxygen conditions over millions of years.

To explore how yaks are adapted to these environments, Qi-En Yang and colleagues combined genomic and transcriptomic data to present a high-quality genome assembly for domestic and wild yak, as well as a map of the different lung cell types. They identified 127 genes that were expressed differently in yaks compared to European cattle and identified an endothelial cell subtype that is only found in yak lung tissue. This yak-specific cell type was shown to express genes potentially involved in high altitude adaptation.

The authors conclude that their findings provide insights into the genetic adaptations of yaks to high altitude environments and may have implications for our understanding of different responses to low oxygen environments in other mammals.

doi: 10.1038/s41467-022-32164-9


メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週各ジャーナルからの最新の「注目のハイライト」をまとめて皆様にお届けいたします。