發育與生殖重要哺乳動物模型的建立是目前國際國內研究的難點和熱點之一，開展醫用小型豬的基因組學、免疫組學等組學研究是完善小型豬和小鼠遺傳修飾相關技術平臺的重要手段，是推動小型豬和小鼠模型發展的重要基礎性工作。

本項目集合了中科院北京基因組所、中科院動物所、解放軍第三軍醫大學、中國農業大學、南京大學與中國醫科大學六家單位在基因組學、生物信息學、小型豬和小鼠動物模型研究領域的前沿科學家強強聯合，圍繞“醫用小型豬和小鼠系統組學數據整合”、“小型豬基因修飾新技術新方法的探索”、“小型豬疾病模型建立”、“鼠生理學比較研究”四個課題，充分利用國內各種研究平臺和已有的新成果和方法協同攻關，力爭在這個領域取得突破性進展。

項目簡介

本項目的總體目標是運用和整合新一代DNA測序、表觀遺傳學、生物信息、基因修飾、干細胞和克隆動物等前沿技術，深入開展醫用小型豬和小鼠的基因組學、轉錄組學、免疫組學、表觀遺傳學等相關的系統研究，獲取與發育、生殖、生理（包括相應動物模型的病理機制）等更深層次信息，結合靈長類和其他哺乳類公共數據，建立相應的專業數據庫，為完善小型豬遺傳修飾的相關技術平臺，推動小型豬醫用模型的研究奠定基礎，同時也為人類疾病研究和遺傳育種開拓可持續發展的路線圖。

項目意義

本項目的總體目標是要圍繞人口與健康領域的重要科學問題，運用和整合新一代DNA測序、表觀遺傳學、生物信息、基因修飾、干細胞和動物克隆等前沿技術，深入開展醫用小型豬和小鼠的基因組學、轉錄組學、免疫組學、表觀遺傳學等相關“組學”系統研究，獲取與發育、生殖、生理（包括對應動物模型的病理機制）等相關信息，結合靈長類和其他哺乳類公共數據，建立相應的專業數據庫，為完善小型豬遺傳修飾的相關技術平臺，推動小型豬醫用模型的研究奠定基礎，最終為人類疾病研究和豬遺傳育種開拓可持續發展的路線圖。

動物模型是基礎生物學和人類疾病機理研究的基本工具，也是疾病防治研究和治療手段開發的必經之路。由于生命科學的飛速發展，過去以方向單一、操作方便和費用低廉為導向的簡單實驗動物模型，將逐漸被生理機制、特征和疾病的臨床癥狀等更接近人類的實驗動物模型所取代，從而克服模式動物本身特有的種種局限性。因此，實驗哺乳動物的選用和各類疾病模型的建立成為生物醫學研究基本資源和技術平臺的重要組成部分（這里我們所定義的技術平臺是由人才、設備和產出的特定資源和信息組成）。毫無疑問，建立模式哺乳動物實驗模型，尤其是人類疾病模型，是生物醫學研究平臺最重要的組成部分。主要模式哺乳動物包括小鼠，其它較常用的還有大鼠、家兔、豚鼠、恒河猴、豬、狗、貓和黑猩猩等。根據本項目的指南要求，本項目擬主要選用小型豬和小鼠來建立疾病模型，并系統地獲取相應的基本生物學數據。前者具有重要的臨床醫學價值，也符合中國國情，與豬的遺傳育種密切相關；后者是最常用和成熟的模式哺乳動物。本項目將充分整合中國科學研究領域的優勢和資源，將研究層次提高到國際一流的水平。

由于近幾年基因組學、干細胞和動物克隆等關鍵技術的快速發展，新的模式動物平臺呼之欲出。首先，為了建立具有國際水平和在解剖和生理上更接近于人類的醫用哺乳動物研究模型，我們必須要通過“四個整合”，即整合團隊、技術、信息和資源，建立具有小型豬和小鼠系統組學數據整合與共享平臺，建立一支能夠長期緊密合作的、具有領導科學前沿能力和能夠整合不同領域和研究部門資源的研究團隊，并為以建立以我國科學家為主體的聯合研究體（Consortium）奠定科學和組織基礎。因此，我們要盡可能地選取一個具有中國特色的物種。豬顯然是首選：中國是養豬大國，是世界上生物多樣性最豐富的國家之一，獲得實際應用的效益可以最大化。我們在豬基因組學研究方面有長足的積累，首席科學家于軍研究員設計并參與了中國-丹麥豬基因組計劃和豬轉錄組研究，發表了一系列豬基因組、轉錄組和免疫組相關的研究論文。其次，我們必須要整合和充分運用科學前沿技術，不斷獲取新的資源、數據和信息。本項目整合了DNA測序、基因分型、海量信息處理、基因修飾、大型哺乳動物克隆、醫學模型建立和干細胞等前沿技術，以期在整合科研團隊的基礎上整合新的方法和領域優勢。項目的參與單位、材料提供單位和個人在這些前沿領域都具有諸多建樹和雄厚的積淀。第三，我們要系統地、完整地獲取基因表達在遺傳、生理、發育、生殖、免疫等生物學層面上的基本實驗數據，也要整合遺傳變異、基因組、轉錄組、表觀組等各種組學的基本實驗數據，為深入和規模化的研究奠定堅實的信息基礎。第四，我們還要整合我國現有資源和國際共享資源，建立有效的工具和平臺，使資源的利用達到最大化。由于基因組學的高速發展，開拓新的脊椎類實驗模式動物成為可能，我們不僅要將在斑馬魚和小鼠中被證明行之有效的方法嫁接到新的更接近人類疾病的模式動物上，還要不斷獨立探索填補大型哺乳動物模型或缺的空白，領先國際前沿。

本研究項目研究的對象是醫用小型豬模型，但是豬遺傳學和各類組學的信息，將涵蓋各類和野豬的遺傳多態性信息，從而將為我國豬遺傳育種提供基本生物學數據，具有基礎性、原始性的創新，影響重大，意義深遠，本項目的終極目標是要為人類醫學科學發展和我國的養豬產業兩個方面為國家的科學發展和經濟發展做出貢獻。