ГЕНОМ ЭВОЛЮЦИЯСЫ
табиғат
БАЙЛАНЫСТАР
Геном тізбегі жаһандық дисперсиялық жолдарды көрсетеді және теңіз жылқысының эволюциясындағы конвергентті генетикалық бейімделулерді ұсынады.
PacBio |Illumina |Hi-C |WGS |Генетикалық әртүрлілік |Демографиялық тарих |Ген ағыны
Pacbio секвенциясы, геномды де жаңа құрастыру және аннотация қызметтерін Biomarker Technologies ұсынған.
Маңызды жерлер
1. 15,5 Мб контиг N50 бар жоғары сапалы хромосома деңгейіндегі теңіз жылқысы (Hippocampus erectus) геномы алынды.
2. Дүние жүзіндегі теңіз жылқыларының 21 түрінің барлығы 358 геномы қайта секвенсацияланды.
3. Теңіз жылқылары соңғы олигоценде дамыған және одан кейінгі жаһандық отарлау жолдары анықталған және мұхит ағындары мен палеоуақыттық теңіз саңылауларының динамикасының өзгеруімен байланысты.
4. Қайталанатын «сүйекті омыртқалардың» бейімделу фенотипінің генетикалық негізі негізгі даму геніндегі тәуелсіз алмастырулармен байланысты.
5. Мұхит ағыстары арқылы рафтинг нашар дисперсияны өтейді және жылдам бейімделу жаңа мекендеу орындарын отарлауды жеңілдетеді
Жетістіктер
1-сурет 358 теңіз жылқысының генетикалық әртүрлілігі мен филогенетикалық қатынастары
а22 хромосомадағы 21 теңіз жылқы түрінің нуклеотидтік әртүрлілігі (π) үлгілері бар іріктелген теңіз жылқыларының географиялық сынама алу орындары.b 358 теңіз жылқысының геномдық SNP-терімен салынған көршілес ағаш.(a) және (b) бөліміндегі тармақтық фон таңбалары бір-біріне сәйкес келеді.
2-сурет Теңіз жылқыларының отарлануы және демографиялық тарихы
аТеңіз жылқысының 21 түрі үшін филогенетикалық ағаш және дивергенция уақытын бағалау.Тармақ сызығының қалыңдығы популяция мөлшерінің бағалауларына сәйкес келеді (Ne) және түстер әртүрлі тектерді көрсетеді.I–III таңбалар калибрлеу нүктелерін көрсетеді.b–d Дивергенция уақытына, таралуына, викарианттық оқиғаларға және мұхит ағындарына (ақ көрсеткілер) негізделген теңіз жылқыларының болжамды отарлау жолдары (түсті көрсеткілер).b Үнді-Австралия архипелагы теңіз жылқылары 18–23 миллион жыл бұрын әртараптандырылып, дүние жүзіне тарағанға дейін Гиппокамп тұқымының шығу орталығы (қызыл белгі) болды.c Теңіз аттары бастапқыда Атлант мұхитын ашылған Тетиан теңіз жолы арқылы отарлады, ол жабылғаннан кейін (7–13 млн. аралығындағы Терминал оқиғасы) бұл тетиан тұқымын Үнді мұхитындағы қарындас тұқымынан бөлді.Соңғысы кейіннен Араб теңізінде тез әртараптандырылды (сары таңба), теңіз жылқысын әртараптандырудың екінші орталығын құрады.d Атлант мұхитындағы теңіз жылқыларының екінші отарлау оқиғасы Үнді мұхитынан шамамен 5 миллион миллионға жуық Оңтүстік Африканың ұшынан өтіп, ақыры әлі ашық Панама теңіз жолы арқылы Шығыс Тынық мұхитына шамамен 3,6 миллион миллион миллион миллион миллион миллион миллион миллион миллион миллион миллион миллион теңгеге жеткенде болды.
3-сурет Ген ағыны және тиімді популяция мөлшерінің ауытқуы
аОңтүстік Атлант мұхитын мекендейтін түрлер арасында ген ағыны анықталды.Ген ағыны G-PhoCS шығарған көшу жылдамдығы ретінде ақ сызықтардың жанында көрсетіледі.Көрсеткілердің қалыңдығы мен бағыты сәйкесінше ген ағынының жылдамдығы мен бағытына сәйкес келеді.b PSMC бойынша тиімді популяция мөлшерінің ауытқуы.x осі қазіргі уақытқа дейінгі жылдардағы уақытты, ал у осі тиімді популяция көлемін білдіреді.Диаграммалар негізінен әртүрлі таралу аймақтары бар түрлердің әрқайсысы үшін географиялық таралуына сәйкес ұйымдастырылған.c Соңғы 1 миллион жылдағы теңіз деңгейінің өзгеруі метр33.Сары сызық соңғы жаһандық мұз аралық шыңды, ал көгілдір реңк соңғы мұздық максималды кезеңін көрсетеді.
4-сурет Омыртқалардың эволюциясы.
аСол жақта, теңіз жылқыларындағы омыртқалардың тәуелсіз эволюциясын көрсететін түр ағашы.Тармақ ұзындығы әр сайтқа ауыстыру санын көрсетеді.Тікенекті теңіз жылқысының төрт түрі көк түспен белгіленген.Қалың тармақтар bmp3 гені үшін синонимдік емес алмастырулардың (dN/dS) жоғары жылдамдығына сәйкес келеді.bmp3 геніне арналған канондық және жалпыланған McDonald және Kreitman сынағы (MKT) фон түстерімен бөлектелген, мәнділік деңгейлері сәйкесінше көк және қызыл шрифтпен p мәнімен белгіленген, тікенекті және тік емес ерекшеліктері бар үш жұптық бауырлас түр үшін орындалды.Оң жақта, bmp3 протеиніндегі амин қышқылы алмастыруларын, тікенді теңіз жылқыларындағы полиморфты және тіркелген алмастыруларды салыстыру сәйкесінше қызыл және көк шеңберлермен көрсетілген.b Тікенекті емес түрлермен салыстырғанда тікенді теңіз жылқыларында dN/dS мәндерінің bmp3 бойынша таралуы.c bmp3 арқылы кодталған ақуыз үшін қайта құрылған филогенетикалық ағаштағы тәуелсіз эволюция.d Hippocampus erectus ішіндегі bmp3-тің толық монтаждық in situ будандастыруы.
Анықтама
Li C және т.б.Геном тізбегі жаһандық дисперсиялық жолдарды көрсетеді және теңіз жылқысының эволюциясындағы конвергентті генетикалық бейімделулерді ұсынады.Nat Commun.2021 ж. 17 ақпан;12(1):1094.
Жаңалықтар мен маңызды оқиғалар соңғы сәтті жағдайларды Biomarker Technologies-пен бөлісуге, жаңа ғылыми жетістіктерді, сондай-ақ зерттеу барысында қолданылған көрнекті әдістерді түсіруге бағытталған.
Жіберу уақыты: 06 қаңтар 2022 ж