ГЕНОМ ЭВОЛЮЦИЯСЫ
PNAS
Алтын балықтың (Carassius auratus) эволюциялық шығу тегі және қолға үйретілу тарихы
PacBio |Illumina |Бионано геномының картасы |Hi-C геномының жинағы |Генетикалық карта |GWAS |RNA-Seq
Маңызды жерлер
1.Алтын балық геномы жоғары сапалы құрастыру нұсқасымен жаңартылды, контигтердің 95,75%-ын 50 псевдохромосомаға бекітеді (Scaffold N50=31,84 Mb).Екі субгеном ажыратылды.
2. Үйге айналдыру кезіндегі селективті сыпырудың геномдық аймақтары 201 адамның қайта секвенирлеу деректерінен анықталды, 390-нан астам кандидаттық гендерді ашады, олар үйлену белгілерімен байланысты.
3.Қолдандырылған алтын балықтардың арқа қанатындағы GWAS ықтимал байланысты 378 кандидат генін анықтады.Тирозин-протеинкиназа репортері мөлдірлікке байланысты себеп-салдарлық ген ретінде анықталды.
Фон
Алтын балық (Carassius auratus) Ежелгі Қытайда мөңке балықтарынан қолға үйретілген ең маңызды өсірілетін балықтардың бірі болып табылады.Оларға Чарльз Дарвин түсініктеме берді: «Шексіз дерлік түс алуандығынан өтіп, біз құрылымның ең ерекше модификацияларын кездестіреміз».Өте алуан түрлі ерекшеліктер мен қолға үйрету мен өсірудің ұзақ тарихы алтын балықты балық физиологиясы мен эволюциясы үшін тамаша генетикалық модельдік жүйеге айналдырады.
Жетістіктер
Алтын балық геномы
JPacBio және Illumina жұптық реттілік деректерінің май талдауы бастапқы 1,657 Г жобалық жинақты береді (Contig N50=474 Кб).Бионаноның оптикалық картасы жасалды және жинақты 1,73 Гб өлшеміне түзетілді (болжалды геном өлшемі: 1,8 Гб).Hi-C негізіндегі құрастыру N50 тіректерін 606 Кб-тан 31,84 Мб-қа дейін жетілдірді және 95,75% (1,65 Гб) бағдарланған және реттелген анкерлік жылдамдыққа қол жеткізді.Геномда 56 251 кодтаушы ген және 10 098 ұзын кодталмаған транскрипт бар.Сонымен қатар, 50 хромосоманың 38 әлеуетті центромерлі аймақтары болжанған.
1-сурет Алтын балық геномы
TЕжелгі будандастыру оқиғасының нәтижесінде пайда болған 50 алтын балық хромосомаларында субгеномдардың айқын жиынтығы анықталды.Алтын балық пен Барбина арасында сәйкестендірілген көрсеткіштердің жоғары үлесі бар хромосомалар жиынтығы А субгеномы (ChrA01~A25), яғни Barbinae үшін ортақ субгеном, ал қалғандары В субгеномы (ChrB01~B25) ретінде анықталды.
Үй шаруашылығы және селективті сыпырғыштар
Aбарлығы 16 жабайы типті мөңке балықтары мен 185 өкілді алтын балық нұсқасы 4,3 тербаза деректерін генерациялай отырып, орташа реттілік тереңдігі шамамен 12,5X болатын реттілік болды.Филогенетикалық реконструкция және PCA талдауы кәдімгі алтын балық пен мөңке балығының басқа алтын балықтарға қарағанда жақынырақ байланысын растады, олар соңғы екі тұқымға бөлінген.
LЖоғарыда аталған төрт субпопуляциядағы D ыдырау талдауы алтын балықтарды қолға үйрету және күшті жасанды іріктеу кезінде популяциялық генетикалық тығырықтың болуын қолдады.Тұқы балықтан кәдімгі алтын балыққа дейін, одан әрі Вэнь алтын балығына және жұмыртқа алтын балығына дейін генетикалық әртүрліліктің (π) ұлғаюы оларды қолға үйрету кезінде генетикалық өзгерістердің айтарлықтай жинақталғанын көрсетті.Өкілетті деректерден 25,2 Мб және 946 генді қамтитын 50 іріктелген геномдық аймақтар анықталды (33 алтын балық және 16 мөңке балығы).Талдауды 201 адамға дейін кеңейту, 393 ген аяқталған таңдамалы сыпыру аймақтарын көрсетті.Бұл гендер төмен әртүрліліктен табылды, олар алтын балықтардағы негізгі қолға үйрету белгілерімен байланысты фенотиптерге ықпал етуі мүмкін.
3-сурет. Геномды үйтандырумен байланысты талдау
GWAS қолға үйретілген алтын балық
DОрсальды фин Вэнь алтын балығын жұмыртқа алтын балығынан ерекшелендіретін негізгі белгі болып табылады.96 Вэн алтын балығы мен 87 жұмыртқа алтын балықтағы арқа жүзбегінің GWAS 13 хромосомаға таралған 378 кандидат генін анықтады және бұл гендердің субгеномдар арасында біркелкі таралуы байқалды.Осы кандидат гендер бойынша функционалды талдау биологиялық процестерді, соның ішінде «Жасуша бетінің рецепторларының сигнализациясы», «Трансмембраналық тасымалдау», «Қаңқа жүйесінің дамуы» және т.б.
Сурет.4 Қолдандырылған алтын балықтардағы арқа жүзбегінің GWAS
In Мөлдір шкаламен байланысты белгілердің GWAS, бір күшті ассоциация шыңы анықталды.Кандидат аймақтардың бірінде тирозин-протеинкиназа рецепторын кодтайтын ген анықталды.
Сурет 5 Мөлдір масштабқа қатысты белгілердің GWAS
Анықтама
Cтауық D және т.б.Алтын балықтың (Carassius auratus) эволюциялық шығу тегі және қолға үйретілу тарихы.PNAS (2020)
Жаңалықтар соңғы сәтті жағдайларды Biomarker Technologies-пен бөлісуге, жаңа ғылыми жетістіктерді, сондай-ақ зерттеу барысында қолданылған көрнекті әдістерді түсіруге бағытталған.
Жіберу уақыты: 04.04.2022 ж