GENOOMI EVOLUTSIOON
loodus
SIDE
Genoomijärjestused näitavad globaalseid levikuteid ja viitavad koonduvatele geneetilistele kohandustele merihobuste evolutsioonis
PacBio |Illumina |Hi-C |WGS |Geneetiline mitmekesisus |Rahvastiku ajalugu |Geenivool
Pacbio sekveneerimise, genoomi de novo kokkupaneku ja annotatsiooniteenuseid pakkus Biomarker Technologies.
Esiletõstmised
1. Saadi kvaliteetne kromosoomitasemel merihobu (Hippocampus erectus) genoom, mille N50 kontig on 15,5 Mb.
2. Kokku resekveneeriti 358 genoomi kogu maailmast 21 merihobuse liigist.
3. Merihobused, mis arenesid välja hilise oligotseeni ajal ja sellele järgnenud ümbermaailmareisi kolonisatsiooniteed, on tuvastatud ja seotud ookeanihoovuste muutuva dünaamika ja paleotemporaalsete mereteede avadega
4. Korduvate "kondiste selgroogsete" adaptiivse fenotüübi geneetiline alus on seotud sõltumatute asendustega peamises arengugeenis.
5. Parvetamine ookeanihoovuste kaudu kompenseerib halva leviku ja kiire kohanemine hõlbustab uute elupaikade koloniseerimist
Saavutused
Joonis 1 358 merihobuse isendi geneetiline mitmekesisus ja fülogeneetilised suhted
aGeograafilised proovivõtukohad 21 merihobuseliigi nukleotiidide mitmekesisuse (π) mustritega 22 kromosoomi ulatuses.b Naaberpuu, mis on konstrueeritud 358 merihobuse genoomi hõlmavate SNP-dega.Asukoha tihvti sümbolid punktis (a) ja haru taust (b) vastavad üksteisele.
Joonis 2 Merihobuste koloniseerimine ja demograafiline ajalugu
aFülogeneetilise puu ja lahknemisaja hinnangud 21 merihobuse liigi kohta.Harujoone paksus vastab populatsiooni suuruse hinnangutele (Ne) ja värvid näitavad erinevaid põlvnemisi.Sümbolid I–III tähistavad kalibreerimispunkte.b–d Merihobuste ennustatud kolonisatsiooniteed (värvilised nooled), mis põhinevad lahknemisajal, jaotusel, vikaaria sündmustel ja ookeanihoovustel (valged nooled).b Indo-Austraalia saarestik oli perekonna Hippocampus päritolu keskus (punane märgistus), enne kui merihobused mitmekesistasid ja levisid ülemaailmselt 18.–23.c Merihobused asustasid algselt Atlandi ookeani läbi avaneva Tethyani meretee, mis pärast selle sulgemist (lõppsündmus ajavahemikul 7–13 a) eraldas selle Tethyani liini India ookeani sõsarliinist.Viimane mitmekesistas hiljem kiiresti (kollane märk) Araabia meres, luues teise merihobuste mitmekesistamise keskuse.d Teine merihobuste koloniseerimine Atlandi ookeanil toimus India ookeanist umbes 5 miljoni võrra, möödudes Lõuna-Aafrika tipust ja jõudes lõpuks Vaikse ookeani idaossa läbi veel avatud Panama meretee umbes 3,6 miljoni võrra.
Joonis 3 Geenivoog ja tegeliku populatsiooni suuruse kõikumised
aAvastatud geenivoog Atlandi ookeani lõunaosas elavate liikide vahel.Geenivoogu näidatakse valgete joonte läheduses G-PhoCS-i tuletatud migratsioonikiirusena.Noolte paksus ja suund vastavad vastavalt geenivoolu kiirustele ja suunale.b Efektiivse populatsiooni suuruse kõikumised PSMC järgi.X-telg tähistab aega aastates enne olevikku, y-telg aga tegelikku populatsiooni suurust.Kaardid on korraldatud peamiselt vastavalt geograafilisele levikule iga erineva levikualaga liigi kohta.c Meretaseme muutus viimase 1 miljoni aasta jooksul meetrites33.Kollane joon tähistab viimast ülemaailmset interglatsiaalset tippu, samas kui tsüaan varjund näitab viimast jääaja maksimumperioodi.
Joonis 4 Selgroode areng.
aVasakul, liigipuu, mis näitab merihobuste selgroogude iseseisvat arengut.Haru pikkus näitab asenduste arvu saidi kohta.Neli ogalist merihobuliiki on esile tõstetud sinisega.Paksemad oksad vastavad bmp3 geeni mittesünonüümsed-sünonüümsed asendused (dN/dS) suuremale määrale.Bmp3 geeni kanooniline ja üldistatud McDonald ja Kreitmani test (MKT) viidi läbi kolme paarilise sõsarliigi jaoks, millel olid taustavärvidega esile tõstetud erinevad ogalised ja mitte-ogalised tunnused, mille olulisuse tasemeid tähistas p väärtus vastavalt sinise ja punase kirjaga.Paremal, aminohapete asenduste võrdlus bmp3 valgus, polümorfsed ja fikseeritud asendused ogalistes merihobustes on tähistatud vastavalt punaste ja siniste ringidega.b dN/dS väärtuste jaotus bmp3-s ogalistel merihobustel võrreldes mitteogaliste liikidega.c Sõltumatu evolutsioon filogeneetilises puus, mis on rekonstrueeritud bmp3 poolt kodeeritud valgu jaoks.d Bmp3 kogupaigaldus in situ hübridisatsioon Hippocampus erectuses.
Viide
Li C et al.Genoomijärjestused näitavad globaalseid levikuteid ja viitavad koonduvatele geneetilistele kohandustele merihobuste evolutsioonis.Nat Commun.2021, 17. veebruar; 12(1):1094.
Uudised ja tipphetked eesmärk on jagada uusimaid edukaid juhtumeid ettevõttega Biomarker Technologies, jäädvustada nii uudseid teadussaavutusi kui ka uuringu käigus kasutatud silmapaistvaid tehnikaid.
Postitusaeg: jaanuar 06-2022