გენომის ევოლუცია
ბუნება
კომუნიკაციები
გენომის თანმიმდევრობა ავლენს გლობალური დისპერსიის მარშრუტებს და ვარაუდობს კონვერგენტულ გენეტიკურ ადაპტაციებს ზღვის ცხენის ევოლუციაში
PacBio |ილუმინა |Hi-C |WGS |გენეტიკური მრავალფეროვნება |დემოგრაფიული ისტორია |გენის ნაკადი
Pacbio-ს თანმიმდევრობის, გენომის დე ნოვო შეკრებისა და ანოტაციის სერვისები უზრუნველყოფილი იყო Biomarker Technologies-ის მიერ.
მაჩვენებლები
1.მიღებულია მაღალი ხარისხის ქრომოსომის დონის ზღვის ცხენი (Hippocampus erectus) გენომი contig N50 15,5 Mb.
2. მსოფლიო მასშტაბით ზღვის ცხენის 21 სახეობის 358 გენომი განმეორდა.
3. გვიან ოლიგოცენში განვითარებული ზღვის ცხენები და შემდგომი გლობალური კოლონიზაციის მარშრუტები იდენტიფიცირებულია და დაკავშირებულია ცვალებად დინამიკასთან ოკეანის დინებებსა და პალეოტემპორალურ საზღვაო ღიობებთან.
4. განმეორებადი „ძვლოვანი ხერხემლის“ ადაპტაციური ფენოტიპის გენეტიკური საფუძველი დაკავშირებულია განვითარების ძირითად გენში დამოუკიდებელ ჩანაცვლებასთან.
5. ჯომარდობა ოკეანის დინების მეშვეობით ანაზღაურებს ცუდ დისპერსიას და სწრაფი ადაპტაცია ხელს უწყობს ახალი ჰაბიტატების კოლონიზაციას
მიღწევები
ნახ. 1 გენეტიკური მრავალფეროვნება და 358 ზღვის ცხენის ნიმუშის ფილოგენეტიკური ურთიერთობები
აგეოგრაფიული შერჩევის ადგილები სინჯის აღებული ზღვის ცხენებისთვის 22 ქრომოსომაში 21 ზღვის ცხენის სახეობის ნუკლეოტიდური მრავალფეროვნების ნიმუშებით (π).b მეზობელი ხე, რომელიც აგებულია 358 ზღვის ცხენის გენომის მასშტაბით SNP-ებით.მდებარეობის პინის სიმბოლოები (a)-ში და განშტოების ფონი (b)-ში შეესაბამება ერთმანეთს.
სურ. 2 ზღვის ცხენების კოლონიზაცია და დემოგრაფიული ისტორია
აფილოგენეტიკური ხის და დივერგენციის დროის შეფასებები ზღვის ცხენის 21 სახეობისთვის.განშტოების ხაზის სისქე შეესაბამება პოპულაციის ზომის შეფასებებს (Ne) და ფერები მიუთითებს სხვადასხვა ხაზებზე.სიმბოლოები I–III მიუთითებს კალიბრაციის წერტილებზე.b–d პროგნოზირებული საზღვაო ცხენების კოლონიზაციის მარშრუტები (ფერადი ისრები) დივერგენციის დროის, განაწილების, ვიკარანტის მოვლენებისა და ოკეანის დინების (თეთრი ისრები) საფუძველზე.b ინდო-ავსტრალიური არქიპელაგი იყო ჰიპოკამპუსის გვარის წარმოშობის ცენტრი (წითელი აღნიშვნა), სანამ ზღვის ცხენები განსხვავდებოდნენ და გავრცელდებოდნენ გლობალურად 18–23 მლნ.c ზღვის ცხენები თავდაპირველად ატლანტის ოკეანის კოლონიზაციას ახდენდნენ ტეტიანის საზღვაო გზის გახსნის გზით, რომელიც, მისი დახურვის შემდეგ (ტერმინალური მოვლენა 7–13 მლ.), გამოეყო ეს ტეტიანური საგვარეულო მისი ინდოეთის ოკეანის ძმური ხაზისგან.ეს უკანასკნელი, შემდგომში სწრაფად დივერსიფიცირებული (ყვითელი მარკირება) არაბეთის ზღვაში, ჩამოყალიბდა ზღვის ცხენების დივერსიფიკაციის მეორე ცენტრი.d ატლანტის ოკეანის მეორე ზღვის ცხენის კოლონიზაციის მოვლენა მოხდა ინდოეთის ოკეანედან დაახლოებით 5 მლნ. სამხრეთ აფრიკის წვერის გავლის გზით და საბოლოოდ ჩავიდა აღმოსავლეთ წყნარ ოკეანეში ჯერ კიდევ ღია პანამის საზღვაო გზაზე დაახლოებით 3,6 მლნ.
ნახ. 3 გენის ნაკადი და პოპულაციის ეფექტური ზომის რყევები
ასამხრეთ ატლანტის ოკეანეში მობინადრე სახეობებს შორის აღმოჩენილია გენების ნაკადი.გენის ნაკადი ნაჩვენებია თეთრ ხაზებთან ახლოს, როგორც G-PhoCS-ით გამოტანილი მიგრაციის სიჩქარე.ისრების სისქე და მიმართულება შეესაბამება გენის ნაკადის სიჩქარეს და მიმართულებას.b პოპულაციის ეფექტური ზომის რყევები PSMC-ის მიხედვით.x ღერძი წარმოადგენს დროს წლებით ადრე, ხოლო y ღერძი წარმოადგენს პოპულაციის ეფექტურ ზომას.სქემები ორგანიზებულია ძირითადად გეოგრაფიული გავრცელების მიხედვით თითოეული სახეობის სხვადასხვა გავრცელების არეალის მქონე.c ზღვის დონის ცვლილება ბოლო 1 მილიონი წლის განმავლობაში მეტრებში33.ყვითელი ხაზი მიუთითებს ბოლო გლობალურ მყინვართაშორის მწვერვალზე, ხოლო ცისფერი ჩრდილი მიუთითებს ბოლო გამყინვარების მაქსიმალურ პერიოდზე.
ნახ. 4 ხერხემლის ევოლუცია.
ამარცხნივ, სახეობის ხე, რომელიც ასახავს ეკლების დამოუკიდებელ ევოლუციას ზღვის ცხენებში.ფილიალის სიგრძე მიუთითებს ჩანაცვლების რაოდენობაზე თითო ადგილზე.ლურჯად გამოკვეთილია ოთხი ეკლიანი ზღვის ცხენის სახეობა.სქელი ტოტები შეესაბამება bmp3 გენის არასინონიმური-სინონიმური ჩანაცვლების (dN/dS) უფრო მაღალ მაჩვენებელს.კანონიკური და განზოგადებული მაკდონალდის და კრეიტმენის ტესტი (MKT) bmp3 გენისთვის ჩატარდა სამი წყვილი ძმური სახეობისთვის, განსხვავებული ეკლიანი და არაწვეტიანი მახასიათებლებით, გამოკვეთილი ფონის ფერებით, რომელთა მნიშვნელოვნების დონეები მითითებული იყო p მნიშვნელობით ლურჯი და წითელი შრიფტით, შესაბამისად.მარჯვნივ, ამინომჟავების შემცვლელების შედარება bmp3 პროტეინში, პოლიმორფული და ფიქსირებული ჩანაცვლებები ეკლიანი ზღვის ცხენებში მითითებულია, შესაბამისად, წითელი და ლურჯი წრეებით.b dN/dS-ის მნიშვნელობების განაწილება bmp3-ში ეკლიანი ზღვის ცხენებში არასპიტალურ სახეობებთან შედარებით.c დამოუკიდებელი ევოლუცია ფილოგენეტიკურ ხეში, რომელიც რეკონსტრუირებულია bmp3-ით კოდირებული ცილისთვის.d bmp3-ის მთლიანი in situ ჰიბრიდიზაცია Hippocampus erectus-ში.
მითითება
Li C და სხვ.გენომის თანმიმდევრობა ავლენს გლობალური დისპერსიის მარშრუტებს და ვარაუდობს კონვერგენტურ გენეტიკურ ადაპტაციას ზღვის ცხენის ევოლუციაში.ნატ კომუნ.2021 თებერვალი 17; 12 (1): 1094.
სიახლეები და მაჩვენებლები მიზნად ისახავს Biomarker Technologies-თან უახლესი წარმატებული შემთხვევების გაზიარებას, ახალი სამეცნიერო მიღწევების და ასევე კვლევის დროს გამოყენებული გამორჩეული ტექნიკის აღბეჭდვას.
გამოქვეყნების დრო: იან-06-2022