发育与生殖重要哺乳动物模型的建立是目前国际国内研究的难点和热点之一，开展医用小型猪的基因组学、免疫组学等组学研究是完善小型猪和小鼠遗传修饰相关技术平台的重要手段，是推动小型猪和小鼠模型发展的重要基础性工作。

本项目集合了中科院北京基因组所、中科院动物所、解放军第三军医大学、中国农业大学、南京大学与中国医科大学六家单位在基因组学、生物信息学、小型猪和小鼠动物模型研究领域的前沿科学家强强联合，围绕“医用小型猪和小鼠系统组学数据整合”、“小型猪基因修饰新技术新方法的探索”、“小型猪疾病模型建立”、“鼠生理学比较研究”四个课题，充分利用国内各种研究平台和已有的新成果和方法协同攻关，力争在这个领域取得突破性进展。

项目简介

本项目的总体目标是运用和整合新一代DNA测序、表观遗传学、生物信息、基因修饰、干细胞和克隆动物等前沿技术，深入开展医用小型猪和小鼠的基因组学、转录组学、免疫组学、表观遗传学等相关的系统研究，获取与发育、生殖、生理（包括相应动物模型的病理机制）等更深层次信息，结合灵长类和其他哺乳类公共数据，建立相应的专业数据库，为完善小型猪遗传修饰的相关技术平台，推动小型猪医用模型的研究奠定基础，同时也为人类疾病研究和遗传育种开拓可持续发展的路线图。

项目意义

本项目的总体目标是要围绕人口与健康领域的重要科学问题，运用和整合新一代DNA测序、表观遗传学、生物信息、基因修饰、干细胞和动物克隆等前沿技术，深入开展医用小型猪和小鼠的基因组学、转录组学、免疫组学、表观遗传学等相关“组学”系统研究，获取与发育、生殖、生理（包括对应动物模型的病理机制）等相关信息，结合灵长类和其他哺乳类公共数据，建立相应的专业数据库，为完善小型猪遗传修饰的相关技术平台，推动小型猪医用模型的研究奠定基础，最终为人类疾病研究和猪遗传育种开拓可持续发展的路线图。

动物模型是基础生物学和人类疾病机理研究的基本工具，也是疾病防治研究和治疗手段开发的必经之路。由于生命科学的飞速发展，过去以方向单一、操作方便和费用低廉为导向的简单实验动物模型，将逐渐被生理机制、特征和疾病的临床症状等更接近人类的实验动物模型所取代，从而克服模式动物本身特有的种种局限性。因此，实验哺乳动物的选用和各类疾病模型的建立成为生物医学研究基本资源和技术平台的重要组成部分（这里我们所定义的技术平台是由人才、设备和产出的特定资源和信息组成）。毫无疑问，建立模式哺乳动物实验模型，尤其是人类疾病模型，是生物医学研究平台最重要的组成部分。主要模式哺乳动物包括小鼠，其它较常用的还有大鼠、家兔、豚鼠、恒河猴、猪、狗、猫和黑猩猩等。根据本项目的指南要求，本项目拟主要选用小型猪和小鼠来建立疾病模型，并系统地获取相应的基本生物学数据。前者具有重要的临床医学价值，也符合中国国情，与猪的遗传育种密切相关；后者是最常用和成熟的模式哺乳动物。本项目将充分整合中国科学研究领域的优势和资源，将研究层次提高到国际一流的水平。

由于近几年基因组学、干细胞和动物克隆等关键技术的快速发展，新的模式动物平台呼之欲出。首先，为了建立具有国际水平和在解剖和生理上更接近于人类的医用哺乳动物研究模型，我们必须要通过“四个整合”，即整合团队、技术、信息和资源，建立具有小型猪和小鼠系统组学数据整合与共享平台，建立一支能够长期紧密合作的、具有领导科学前沿能力和能够整合不同领域和研究部门资源的研究团队，并为以建立以我国科学家为主体的联合研究体（Consortium）奠定科学和组织基础。因此，我们要尽可能地选取一个具有中国特色的物种。猪显然是首选：中国是养猪大国，是世界上生物多样性最丰富的国家之一，获得实际应用的效益可以最大化。我们在猪基因组学研究方面有长足的积累，首席科学家于军研究员设计并参与了中国-丹麦猪基因组计划和猪转录组研究，发表了一系列猪基因组、转录组和免疫组相关的研究论文。其次，我们必须要整合和充分运用科学前沿技术，不断获取新的资源、数据和信息。本项目整合了DNA测序、基因分型、海量信息处理、基因修饰、大型哺乳动物克隆、医学模型建立和干细胞等前沿技术，以期在整合科研团队的基础上整合新的方法和领域优势。项目的参与单位、材料提供单位和个人在这些前沿领域都具有诸多建树和雄厚的积淀。第三，我们要系统地、完整地获取基因表达在遗传、生理、发育、生殖、免疫等生物学层面上的基本实验数据，也要整合遗传变异、基因组、转录组、表观组等各种组学的基本实验数据，为深入和规模化的研究奠定坚实的信息基础。第四，我们还要整合我国现有资源和国际共享资源，建立有效的工具和平台，使资源的利用达到最大化。由于基因组学的高速发展，开拓新的脊椎类实验模式动物成为可能，我们不仅要将在斑马鱼和小鼠中被证明行之有效的方法嫁接到新的更接近人类疾病的模式动物上，还要不断独立探索填补大型哺乳动物模型或缺的空白，领先国际前沿。

本研究项目研究的对象是医用小型猪模型，但是猪遗传学和各类组学的信息，将涵盖各类和野猪的遗传多态性信息，从而将为我国猪遗传育种提供基本生物学数据，具有基础性、原始性的创新，影响重大，意义深远，本项目的终极目标是要为人类医学科学发展和我国的养猪产业两个方面为国家的科学发展和经济发展做出贡献。