GENOMO EVOLIUCIJA
PNAS
Auksinių žuvelių (Carassius auratus) evoliucinė kilmė ir prijaukinimo istorija
PacBio |Iliumina |Bionano genomo žemėlapis |Hi-C genomo surinkimas |Genetinis žemėlapis |GWAS |RNR-Seq
Pabrėžia
1.Auksinės žuvelės genomas buvo atnaujintas su aukštos kokybės surinkimo versija, pritvirtinant 95,75% kontigų į 50 pseudochromosomų (Scaffold N50=31,84 Mb).Du subgenomai buvo atskirti.
2. Selektyviųjų nušlavimo prijaukinimo metu genominiai regionai buvo nustatyti iš 201 individo pakartotinės sekos duomenų, atskleidžiančių daugiau nei 390 kandidatų genų, kurie greičiausiai yra susiję su prijaukinimo bruožais.
3. GWAS ant naminių auksinių žuvelių nugaros peleko atskleidė 378 kandidatus į genus, kurie gali būti susiję.Tirozino-baltymų kinazės reporteris buvo nustatytas kaip kandidatas priežastinis genas, susijęs su skaidrumu
Fonas
Auksinė žuvelė (Carassius auratus) yra viena iš svarbiausių ūkiuose auginamų žuvų, kurios senovės Kinijoje buvo prijaukintos iš karosų.Charlesas Darwinas juos pakomentavo taip: „Peržengdami beveik begalinę spalvų įvairovę, susiduriame su nepaprastiausiomis struktūros modifikacijomis“.Itin įvairios savybės ir ilga prijaukinimo ir veisimo istorija daro auksines žuveles puikia genetinio modelio sistema žuvų fiziologijai ir evoliucijai.
Pasiekimai
Auksinės žuvelės genomas
J„PacBio“ ir „Illumina“ poros pabaigos sekos duomenų analizė duoda pradinį 1,657 G grimzlės mazgą (Contig N50 = 474 Kb).Buvo sukurtas Bionano optinis žemėlapis ir pakoreguotas surinkimas iki 1,73 Gb dydžio (numatomas genomo dydis: 1,8 Gb).Hi-C pagrįstas surinkimas dar labiau pagerino pastolius N50 nuo 606 Kb iki 31,84 Mb ir pasiekė 95,75 % (1,65 Gb) orientuotą ir užsakytą tvirtinimo greitį.Genomą sudaro 56 251 koduojantis genas ir 10 098 ilgi nekoduojantys nuorašai.Be to, iš 50 chromosomų buvo numatyti 38 potencialūs centromeriniai regionai.
Fig.1 Auksinės žuvelės genomas
T50 auksinių žuvelių chromosomų, atsiradusių dėl senovės hibridizacijos įvykio, buvo nustatyti du aiškūs subgenomų rinkiniai.Chromosomų rinkinys, turintis didesnę skaitymo dalį tarp auksinių žuvelių ir Barbinų, buvo apibrėžtas kaip subgenomas A (ChrA01 ~ A25), ty subgenomas, bendras Barbinae, o likusios kaip B subgenomas (ChrB01 ~ B25).
Prijaukinimas ir selektyvus šlavimas
AIš viso 16 laukinių karosų ir 185 tipiškų auksinių žuvelių variantų buvo pakartotinė seka, kurių vidutinis sekos nustatymo gylis buvo maždaug 12,5 karto, sugeneruojant 4,3 terabazės duomenų.Filogenetinė rekonstrukcija ir PCA analizė patvirtino glaudesnį ryšį tarp paprastosios auksinės žuvelės ir karoso nei kitos auksinės žuvelės, kurios pastarosios buvo suskirstytos į dvi gimines.
LAukščiau pateiktų keturių subpopuliacijų D skilimo analizė patvirtino populiacijos genetinės kliūties buvimą prijaukinimo metu ir stiprią dirbtinę auksinių žuvelių atranką.Didėjanti genetinė įvairovė (π) nuo karosų iki paprastosios auksinės žuvelės iki Wen auksinės žuvelės ir Egg auksinės žuvelės parodė, kad jų prijaukinimo metu susikaupė reikšmingas genetinis variantas.Iš reprezentatyvių duomenų (33 auksinės žuvelės ir 16 karosų) buvo nustatyta 50 selektyvių genominių regionų, apimančių 25,2 Mb ir 946 genus.Išplėtus analizę iki 201 asmens, 393 genai nurodė užbaigto selektyvaus valymo regionus.Nustatyta, kad šie genai yra mažos įvairovės, o tai greičiausiai prisidėjo prie fenotipų, susijusių su pagrindiniais auksinių žuvelių prijaukinimo bruožais.
3 pav. Viso genomo prijaukinimo analizė
GWAS ant prijaukintų auksinių žuvelių
Dburnos pelekas yra pagrindinis bruožas, skiriantis Wen auksinę žuvelę nuo Egg auksinės žuvelės.96 Wen auksinių žuvelių ir 87 Egg auksinių žuvelių nugaros peleko GWAS atskleidė 378 kandidatų genus, pasklidusius 13 chromosomų, ir buvo pastebėtas netolygus šių genų pasiskirstymas tarp subgenomų.Funkcinė šių kandidatų genų analizė išryškino biologinius procesus, įskaitant „ląstelių paviršiaus receptorių signalizaciją“, „pernešimą per membraną“, „skeleto sistemos vystymąsi“ ir kt.
4 pav. naminių auksinių žuvelių nugaros peleko GWAS
In skaidrių su mastu susijusių bruožų GWAS, buvo aptikta viena stipri asociacijos smailė.Viename iš kandidatų buvo nustatytas genas, koduojantis tirozino-baltymų kinazės receptorių.
Fig.5 GWAS skaidraus masto požymių
Nuoroda
Cvišta D ir kt.Auksinių žuvelių (Carassius auratus) evoliucinė kilmė ir prijaukinimo istorija.PNAS (2020 m.)
žinios siekia pasidalyti naujausiais sėkmingais atvejais su „Biomarker Technologies“, užfiksuoti naujus mokslo laimėjimus ir svarbius tyrimo metu taikytus metodus.
Paskelbimo laikas: 2022-04-04