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吉日木图与他的科研成果

原发表日期:2018-12-27

作者:何静

吉日木图现任内蒙古农业大学食品科学与工程学院教授,博士研究生导师。兼任中国畜牧业协会骆驼分会会长,中蒙生物高分子应用联合实验室主任,内蒙古骆驼研究院院长。近年来先后承担了“国家自然科学基金项目”、“国家国际科技合作专项项目”、“内蒙古自治区科技重大专项”、“内蒙古自治区科技计划项目”、“内蒙古自然基金项目”、“国家自然科学基金项目”等多项科技项目。目前,已在Nature communications, Animal Genetics, PLoS One, BMC Genomics, Dairy Science等国内外学术期刊刊物上发表论文90余篇,并获得4项国家专利。主编出版10余部书籍,其中3部为教材。2013年获“俄罗斯农业部自然科学奖”和 “内蒙古自治区草原英才”荣誉称号;2015年荣获 “蒙古国骆驼科技贡献奖”。

近二十年来,吉日木图教授一直从事骆驼基因组、转录组、宏基因组、驼乳理化特性及其医疗作用的研究,并在双峰驼遗传资源及生物多样性、产品开发等领域的研究始终走在前列,并取得了一系列研究成果。

1. 骆驼全基因组的研究

2012年,率先完成了世界首例双峰家、野骆驼全基因组序列图谱绘制和破译工作。此次工作,为了解骆驼特殊生活习性和生理特性,解释骆驼在极端环境下生存能力的分子机制提供了重要参考。基因图谱分析显示,双峰驼全基因组大小为2.38 Gb, 共编码20,821基因。系统发育分析显示双峰驼同牛遗传关系最近,并在5500-6000万年前有最近的共同祖先。同时能量存储和自我保护相关代谢通路中的基因处于加速进化状态,特别胰岛素通路相关基因的适应性进化可以解释骆驼高胰岛素抗性。

2. 骆驼群体基因组方面的研究

在骆驼全基因组研究的基础上,对中国、蒙古国、俄罗斯、哈萨克斯坦和伊朗等地区的家养双峰驼群体、野生双峰驼群体和单峰驼群体进行了群体基因组遗传多样性的研究,首次解决了人们对于双峰驼的起源与迁徙方面困惑的科学问题。同时,又分别从线粒体控制区和细胞色素b基因两个层面揭示了中国、蒙古国和俄罗斯的不同双峰驼群体的遗传多样性、系统发育关系和遗传结构;其结果显示,家养双峰驼和野生双峰驼群体明显分为两个支系,再一次证明家、野双峰驼群体属于不同的母系起源。并且在家养双峰驼群体之间存在一定的基因混杂和基因交流现象。

3. 双峰驼基因组数据库的构建

采用已获得的双峰驼群体基因组重测序数据,构建了目前全球第一个,也是唯一一个单独的骆驼基因组数据库,保存了世界范围内绝大部分的双峰驼品种、野生双峰驼群体和单峰驼群体共计一百多个个体的基因组SNP数据、INDEL数据、基因注释数据及其他相关的数据。

4. 骆驼宏基因组学方面的研究

由于双峰驼具有独特的消化系统,饮食习惯和极端的生活条件,使双峰驼可能具有独特的胃肠微生物群。通过对不同地区双峰驼和牛粪便样品基于16S rRNA基因的V4区测序后发现,牛和骆驼的肠道微生物多样性存在很大的差异。并且由于骆驼品种,饮食习惯和生活环境不同,导致骆驼之间肠道微生物也存在一定差异。

5. 骆驼重链抗体的研究

对双峰驼乳和驼血免疫球蛋白G及重链抗体的分离纯化鉴定技术进行了研究,并从双峰驼乳和驼血中分离纯化得到了纯度较高的总IgG、IgG1、IgG2和IgG3。此项研究结果为了解双峰驼重链抗体的生物学意义及其营养价值提供线索,也为今后分析双峰驼重链抗体在机体抗病机制方面提供有利依据,为进一步研究制备纳米抗体做铺垫。

6. 乳成分及血液指标的测定研究

分析了中国5种双峰驼品种及蒙古国3种双峰驼品种乳营养成分和血液指标,对不同品种双峰驼中驼乳成分及血液指标动态变化进行了测定。该项工作第一次大规模的完成了中国以及蒙古国境内所有双峰驼品种乳样以及血液指标的测定工作,为进一步开发驼乳资源和揭示双峰驼独特的生物学特性提供理论依据。

7. 双峰驼简化基因组研究

为了完成骆驼产乳相关功能基因的筛选工作,首先对500多峰中、蒙双峰驼驼乳乳成分进行分析,包括乳中蛋白质、脂肪、乳糖、氨基酸、矿物质和维生素等;基于简化基因组测序方法,采用全基因组关联分析的方法进行骆驼产乳相关功能基因的筛选工作。

8. 驼乳医用价值的研究

在许多饲养骆驼的国家,饲养者认为驼乳具有很好的医学价值,如驼乳可以辅助治疗糖尿病、肺结核、胃溃疡、癌症等。在此基础上,我们发现驼乳具有辅助治疗2型糖尿病、肝硬化和肾病的功效。

9. 产品开发

近年来,我们已成功研发出一系列产品包括骆驼鲜奶、骆驼奶粉、驼奶片、骆驼宝克、驼胶等。此外,基于驼乳和驼脂中所含的蛋白质、脂肪和维生素等有效成分,开发了驼乳及驼脂系列化妆品。2013年,成功研制出了驼乳香皂和驼乳面膜。2016年,采用驼脂成功的研发出一种抗风湿关节炎乳膏组合物。

 

(作者系内蒙古农业大学博士生)

 

 

 

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