ԳԵՆՈՄԻ ԷՎՈԼՈՒՑԻԱ
բնությունը
ՀԱՂՈՐԴԱԿՑՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ
Գենոմի հաջորդականությունները բացահայտում են գլոբալ ցրման ուղիները և առաջարկում են կոնվերգենտ գենետիկական ադապտացիաներ ծովային ձիերի էվոլյուցիայում
PacBio |Illumina |Hi-C |WGS |Գենետիկական բազմազանություն |Ժողովրդագրական պատմություն |Գենի հոսք
Pacbio-ի հաջորդականացման, գենոմի դե նոր հավաքման և անոտացիայի ծառայությունները տրամադրվել են Biomarker Technologies-ի կողմից:
Առանձնահատկություններ
1.Ստացվել է բարձրորակ քրոմոսոմային մակարդակի ծովաձիու (Hippocampus erectus) գենոմը՝ 15,5 Մբ կոնտիգ N50-ով:
2.Ընդհանուր թվով 358 գենոմ ամբողջ աշխարհում 21 ծովաձիերի տեսակներից վերափոխվել են:
3. Ուշ օլիգոցենում առաջացած ծովաձիերը և հետագա գլոբալ գաղութացման ուղիները բացահայտված են և կապված են օվկիանոսային հոսանքների և հնագույն ժամանակավոր ծովային բացվածքների փոփոխվող դինամիկայի հետ:
4. Կրկնվող «ոսկրային ողնաշարի» հարմարվողական ֆենոտիպի գենետիկական հիմքը կապված է առանցքային զարգացման գենի անկախ փոխարինումների հետ:
5. Օվկիանոսային հոսանքների միջոցով ռաֆթինգը փոխհատուցում է վատ ցրումը և արագ հարմարվողականությունը հեշտացնում է նոր բնակավայրերի գաղութացումը
Ձեռքբերումներ
Նկ. 1 Ծովաձիու 358 նմուշների գենետիկական բազմազանությունը և ֆիլոգենետիկ հարաբերությունները
աՆմուշառված ծովաձիերի աշխարհագրական նմուշառման վայրերը նուկլեոտիդային բազմազանության օրինաչափություններով (π) 21 ծովաձիերի տեսակների 22 քրոմոսոմներում:b Հարևան ծառ՝ կառուցված 358 ծովաձիերի գենոմի լայնածավալ SNP-ներով:Տեղադրության փին նշանները (ա) և ճյուղային ֆոն (b)-ում համապատասխանում են միմյանց:
Նկ. 2 Ծովային ձիերի գաղութացում և ժողովրդագրական պատմություն
աՖիլոգենետիկ ծառի և դիվերգենցիայի ժամանակի գնահատականները 21 ծովաձիերի տեսակների համար:Ճյուղի գծի հաստությունը համապատասխանում է պոպուլյացիայի չափի գնահատականներին (Ne), իսկ գույները ցույց են տալիս տարբեր տողեր:I–III նշանները ցույց են տալիս տրամաչափման կետերը:բ–դ Ծովային ձիերի գաղութացման կանխատեսված երթուղիներ (գունավոր նետեր)՝ հիմնված շեղման ժամանակի, բաշխման, փոխանորդության իրադարձությունների և օվկիանոսային հոսանքների վրա (սպիտակ սլաքներ):բ Հնդկա-ավստրալիական արշիպելագը եղել է Հիպոկամպուսի սեռի ծագման կենտրոնը (կարմիր նշանավորում), նախքան ծովային ձիերի դիվերսիֆիկացումը և ցրվելը ամբողջ աշխարհում 18–23 մլ.։գ Ծովաձիերը ի սկզբանե գաղութացրել են Ատլանտյան օվկիանոսը բացվող Թեթյան ծովուղու միջոցով, որը փակվելուց հետո (վերջնական իրադարձություն 7–13 մ.թ. ընթացքում) առանձնացրել է այս Թեթյան տոհմը Հնդկական օվկիանոսի իր քույր տոհմից:Վերջինս հետագայում արագորեն դիվերսիֆիկացավ (դեղին գծանշում) Արաբական ծովում՝ ստեղծելով ծովաձիերի դիվերսիֆիկացիայի երկրորդ կենտրոնը։դ Ատլանտյան օվկիանոսի ծովաձիու գաղութացման երկրորդ իրադարձությունը տեղի ունեցավ Հնդկական օվկիանոսից մոտ 5 մԱ՝ անցնելով Հարավային Աֆրիկայի ծայրը և վերջապես հասնելով Արևելյան Խաղաղ օվկիանոս՝ դեռևս բաց Պանամայի ծովային ճանապարհով մոտ 3,6 մԱ:
Նկ. 3 Գենի հոսքը և արդյունավետ պոպուլյացիայի չափի տատանումները
աԳենային հոսք է հայտնաբերվել Հարավային Ատլանտյան օվկիանոսում բնակվող տեսակների միջև:Գենային հոսքը ցուցադրվում է սպիտակ գծերի մոտ՝ որպես միգրացիայի արագություն, որը հանգում է G-PhoCS-ի:Սլաքների հաստությունը և ուղղությունը համապատասխանաբար համապատասխանում են գեների հոսքի արագությանը և ուղղությանը:բ Բնակչության արդյունավետ չափի տատանումներ՝ ըստ PSMC-ի:X առանցքը ներկայացնում է ժամանակը տարիներ առաջ մինչ այժմ, մինչդեռ y առանցքը ներկայացնում է բնակչության արդյունավետ չափը:Գծապատկերները կազմակերպված են հիմնականում՝ ըստ տարածման տարբեր տարածքներ ունեցող տեսակներից յուրաքանչյուրի աշխարհագրական բաշխվածության:գ Ծովի մակարդակի փոփոխությունը վերջին 1 միլիոն տարվա ընթացքում մետրերով33:Դեղին գիծը ցույց է տալիս վերջին գլոբալ միջսառցադաշտային գագաթը, իսկ ցիանի երանգը ցույց է տալիս վերջին սառցադաշտային առավելագույն շրջանը:
Նկար 4 Ողնաշարի էվոլյուցիան:
աՁախ՝ Տեսակային ծառ, որը ցույց է տալիս ողնաշարի անկախ էվոլյուցիան ծովաձիերում:Մասնաճյուղի երկարությունը ցույց է տալիս մեկ տեղամասում փոխարինումների քանակը:Կապույտ գույնով ընդգծված են չորս փշոտ ծովաձիեր:Ավելի հաստ ճյուղերը համապատասխանում են bmp3 գենի ոչ հոմանիշից հոմանիշ փոխարինումների (dN/dS) ավելի բարձր տեմպերին:Կանոնական և ընդհանրացված McDonald և Kreitman թեստը (MKT) bmp3 գենի համար կատարվել է երեք զույգ քույր տեսակների համար՝ տարբերվող փշոտ և ոչ փշոտ հատկանիշներով, որոնք ընդգծված են ֆոնային գույներով, որոնց նշանակության մակարդակները նշված են p արժեքով՝ համապատասխանաբար կապույտ և կարմիր տառատեսակներով:Աջ, bmp3 սպիտակուցի ամինաթթուների փոխարինումների համեմատությունը, փշոտ ծովաձիերում պոլիմորֆ և ֆիքսված փոխարինումները նշված են համապատասխանաբար կարմիր և կապույտ շրջանակներով:b dN/dS արժեքների բաշխումը bmp3-ում փշոտ ծովաձիերում՝ համեմատած ոչ փշոտ տեսակների հետ:գ Անկախ էվոլյուցիան ֆիլոգենետիկ ծառում, որը վերակառուցվել է bmp3-ով կոդավորված սպիտակուցի համար:դ Հիպոկամպուս էրեկտուսում bmp3-ի ամբողջական տեղում in situ հիբրիդացում:
Հղում
Li C et al.Գենոմի հաջորդականությունները բացահայտում են գլոբալ ցրման ուղիները և առաջարկում են կոնվերգենտ գենետիկական ադապտացիաներ ծովային ձիերի էվոլյուցիայում:Nat Commun.2021 փետրվարի 17; 12 (1): 1094:
Նորություններ և կարևոր իրադարձություններ նպատակն է կիսել վերջին հաջողված դեպքերը Biomarker Technologies-ի հետ՝ ֆիքսելով նոր գիտական ձեռքբերումները, ինչպես նաև ուսումնասիրության ընթացքում կիրառվող նշանավոր տեխնիկան:
Հրապարակման ժամանակը՝ Հունվար-06-2022