ജീനോം പരിണാമം
PNAS
ഗോൾഡ് ഫിഷിന്റെ പരിണാമപരമായ ഉത്ഭവവും വളർത്തൽ ചരിത്രവും (കാരാസിയസ് ഓറാറ്റസ്)
PacBio |ഇല്ലുമിന |Bionano ജീനോം മാപ്പ് |ഹൈ-സി ജീനോം അസംബ്ലി |ജനിതക ഭൂപടം |GWAS |RNA-Seq
ഹൈലൈറ്റുകൾ
1.ഗോൾഡ്ഫിഷ് ജീനോം ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള അസംബ്ലി പതിപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് നവീകരിച്ചു, 95.75% കോണ്ടിഗുകളെ 50 സ്യൂഡോക്രോമസോമുകളായി (സ്കഫോൾഡ് N50=31.84 Mb) ആങ്കർ ചെയ്തു.രണ്ട് ഉപജാതികൾ വിച്ഛേദിക്കപ്പെട്ടു.
2. ഗാർഹികമാക്കൽ സമയത്ത് തിരഞ്ഞെടുത്ത സ്വീപ്പുകളുടെ ജീനോമിക് മേഖലകൾ 201 വ്യക്തികളുടെ സമാന ഡാറ്റയിൽ നിന്ന് തിരിച്ചറിഞ്ഞു, 390-ലധികം കാൻഡിഡേറ്റ് ജീനുകൾ അനാവരണം ചെയ്തു.
3.വളർത്തപ്പെട്ട സ്വർണ്ണമത്സ്യങ്ങളിലെ ഡോർസൽ ഫിഷിലെ GWAS 378 കാൻഡിഡേറ്റ് ജീനുകളെ കണ്ടെത്തി.ഒരു ടൈറോസിൻ-പ്രോട്ടീൻ കൈനസ് റിപ്പോർട്ടർ സുതാര്യതയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഒരു കാൻഡിഡേറ്റ് കോസൽ ജീനായി തിരിച്ചറിഞ്ഞു.
പശ്ചാത്തലം
പുരാതന ചൈനയിലെ ക്രൂഷ്യൻ കരിമീനിൽ നിന്ന് വളർത്തിയെടുത്ത ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട വളർത്തു മത്സ്യങ്ങളിലൊന്നാണ് ഗോൾഡ് ഫിഷ് (കാരാസിയസ് ഓറാറ്റസ്).ചാൾസ് ഡാർവിൻ അവരെ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു, "ഏതാണ്ട് അനന്തമായ വർണ്ണ വൈവിധ്യത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ, ഘടനയുടെ ഏറ്റവും അസാധാരണമായ പരിഷ്‌ക്കരണങ്ങൾ ഞങ്ങൾ കണ്ടുമുട്ടുന്നു".വളരെ വൈവിധ്യമാർന്ന സവിശേഷതകളും വളർത്തലിന്റെയും പ്രജനനത്തിന്റെയും നീണ്ട ചരിത്രവും ഗോൾഡ് ഫിഷിനെ മത്സ്യത്തിന്റെ ശരീരശാസ്ത്രത്തിനും പരിണാമത്തിനും ഒരു മികച്ച ജനിതക മാതൃകാ സംവിധാനമാക്കി മാറ്റുന്നു.
നേട്ടങ്ങൾ
ഗോൾഡ് ഫിഷ് ജീനോം
JPacBio, Illumina പെയർ-എൻഡ് സീക്വൻസിംഗ് ഡാറ്റയുടെ വിശകലനം ഒരു പ്രാരംഭ 1.657 G ഡ്രാഫ്റ്റ് അസംബ്ലി നൽകുന്നു (Contig N50=474 Kb).ബയോനാനോ ഒപ്റ്റിക്കൽ മാപ്പ് ജനറേറ്റ് ചെയ്യുകയും അസംബ്ലി 1.73 ജിബി വലുപ്പത്തിൽ ശരിയാക്കുകയും ചെയ്തു (കണക്കാക്കിയ ജീനോം വലുപ്പം: 1.8 ജിബി).ഹൈ-സി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അസംബ്ലി 606 Kb-ൽ നിന്ന് 31.84 Mb-ലേക്ക് സ്കഫോൾഡ് N50 മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും 95.75% (1.65 Gb) ഓറിയന്റഡ് ആങ്കറിംഗ് നിരക്ക് കൈവരിക്കുകയും ചെയ്തു.ജീനോമിൽ 56,251 കോഡിംഗ് ജീനുകളും 10,098 നീളമുള്ള നോൺ-കോഡിംഗ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റും ഉൾപ്പെടുന്നു.കൂടാതെ, 50 ക്രോമസോമുകളിൽ 38 സാധ്യതയുള്ള സെൻട്രോമെറിക് പ്രദേശങ്ങൾ പ്രവചിക്കപ്പെട്ടു.
ചിത്രം.1 സ്വർണ്ണ മത്സ്യം ജീനോം
Tപുരാതന ഹൈബ്രിഡൈസേഷൻ സംഭവത്തിന്റെ ഫലമായുണ്ടായ 50 ഗോൾഡ് ഫിഷ് ക്രോമസോമുകളിൽ വ്യക്തമായ ഉപജാതികൾ കണ്ടെത്തി.ഗോൾഡ് ഫിഷിനും ബാർബിനയ്ക്കും ഇടയിൽ വിന്യസിച്ചിരിക്കുന്ന ഉയർന്ന അനുപാതത്തിലുള്ള റീഡുകളുള്ള ക്രോമസോമുകളുടെ കൂട്ടത്തെ സബ്ജെനോം എ (ChrA01~A25), അതായത് ബാർബിനയ്ക്ക് പൊതുവായുള്ള ഉപജനനം, ബാക്കിയുള്ളവ ഉപജാതി B (ChrB01~B25) എന്നിങ്ങനെ നിർവചിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.
ഗാർഹികവൽക്കരണവും തിരഞ്ഞെടുത്ത സ്വീപ്പുകളും
Aമൊത്തം 16 വൈൽഡ് ടൈപ്പ് ക്രൂഷ്യൻ കാർപ്പുകളും 185 പ്രതിനിധി ഗോൾഡ് ഫിഷ് വകഭേദങ്ങളും ഏകദേശം 12.5X ശരാശരി സീക്വൻസിംഗ് ഡെപ്‌ത് ഉള്ള സാദൃശ്യമുള്ളവയാണ്, ഇത് 4.3 ടെറാബേസ് ഡാറ്റ സൃഷ്ടിക്കുന്നു.ഫൈലോജെനെറ്റിക് പുനർനിർമ്മാണവും പിസിഎ വിശകലനവും മറ്റ് ഗോൾഡ് ഫിഷുകളെ അപേക്ഷിച്ച് സാധാരണ ഗോൾഡ് ഫിഷും ക്രൂഷ്യൻ കരിമീനും തമ്മിലുള്ള അടുത്ത ബന്ധം സ്ഥിരീകരിച്ചു, അവ പിന്നീട് രണ്ട് വംശങ്ങളായി വിഭജിക്കപ്പെട്ടു.
Lമുകളിലുള്ള നാല് ഉപജനസംഖ്യകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഡി ഡീകേയ് വിശകലനം, വളർത്തുമൃഗങ്ങളുടെ ജനിതക തടസ്സത്തിന്റെ നിലനിൽപ്പിനെയും ഗോൾഡ് ഫിഷിലെ ശക്തമായ കൃത്രിമ തിരഞ്ഞെടുപ്പിനെയും പിന്തുണച്ചു.ക്രൂഷ്യൻ കരിമീൻ മുതൽ സാധാരണ ഗോൾഡ് ഫിഷ് വരെ വെൻ ഗോൾഡ് ഫിഷും മുട്ട ഗോൾഡ് ഫിഷും വരെ ജനിതക വൈവിധ്യം (π) വർദ്ധിക്കുന്നത് അവയുടെ വളർത്തൽ സമയത്ത് ജനിതക വ്യതിയാനങ്ങളുടെ ഗണ്യമായ ശേഖരണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.25.2 Mb, 946 ജീനുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന 50 സെലക്ടീവ് സ്വീപ്പ് ജീനോമിക് മേഖലകൾ പ്രതിനിധി ഡാറ്റയിൽ നിന്ന് (33 ഗോൾഡ് ഫിഷും 16 ക്രൂസിയൻ ക്രാപ്പും) തിരിച്ചറിഞ്ഞു.201 വ്യക്തികളിലേക്ക് വിശകലനം വിപുലീകരിക്കുമ്പോൾ, 393 ജീനുകൾ പൂർത്തിയാക്കിയ സെലക്ടീവ് സ്വീപ്പിന്റെ പ്രദേശങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ഈ ജീനുകൾ കുറഞ്ഞ-വൈവിധ്യമുള്ളവയാണെന്ന് കണ്ടെത്തി, ഇവ ഗോൾഡ് ഫിഷിലെ പ്രധാന വളർത്തൽ സ്വഭാവങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഫിനോടൈപ്പുകൾക്ക് കാരണമാകാം.
ചിത്രം.3 ജീനോം-വൈഡ് ഡൊമസ്റ്റിക്-അസോസിയേറ്റഡ് വിശകലനം
വളർത്തിയ സ്വർണ്ണമത്സ്യങ്ങളിൽ GWAS
Dവെൻ ഗോൾഡ് ഫിഷിനെ മുട്ട ഗോൾഡ് ഫിഷിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന സവിശേഷതയാണ് ഓർസൽ ഫിൻ.96 വെൻ ഗോൾഡ് ഫിഷിലും 87 എഗ് ഗോൾഡ് ഫിഷിലുമുള്ള ഡോർസൽ ഫിഷിന്റെ GWAS 13 ക്രോമസോമുകളിലായി വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്ന 378 കാൻഡിഡേറ്റ് ജീനുകൾ വെളിപ്പെടുത്തി, ഈ ജീനുകളുടെ ഉപജാതികൾക്കിടയിൽ അസമമായ വിതരണം നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു.ഈ കാൻഡിഡേറ്റ് ജീനുകളെക്കുറിച്ചുള്ള പ്രവർത്തനപരമായ വിശകലനം "സെൽ ഉപരിതല റിസപ്റ്റർ സിഗ്നലിംഗ്", "ട്രാൻസ്മെംബ്രൺ ട്രാൻസ്പോർട്ട്", "സ്കെലിറ്റൽ സിസ്റ്റം ഡെവലപ്മെന്റ്" മുതലായവ ഉൾപ്പെടെയുള്ള ജൈവ പ്രക്രിയകൾ എടുത്തുകാണിച്ചു.
Fig.4 വളർത്തു സ്വർണമത്സ്യങ്ങളിൽ ഡോർസൽ ഫിനിന്റെ GWAS
In GWAS സുതാര്യമായ സ്കെയിലുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ, ഒരൊറ്റ ശക്തമായ അസോസിയേഷൻ പീക്ക് കണ്ടെത്തി.ഒരു കാൻഡിഡേറ്റ് പ്രദേശങ്ങളിൽ ടൈറോസിൻ-പ്രോട്ടീൻ കൈനസ് റിസപ്റ്റർ എൻകോഡ് ചെയ്യുന്ന ഒരു ജീൻ തിരിച്ചറിഞ്ഞു.
സുതാര്യമായ സ്കെയിലുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ ചിത്രം.5 GWAS
റഫറൻസ്
Cഹെൻ ഡി et al.ഗോൾഡ് ഫിഷിന്റെ (കാരാസിയസ് ഓററ്റസ്) പരിണാമപരമായ ഉത്ഭവവും വളർത്തൽ ചരിത്രവും.PNAS (2020)
വാർത്ത ഏറ്റവും പുതിയ വിജയകരമായ കേസുകൾ ബയോമാർക്കർ ടെക്‌നോളജീസുമായി പങ്കിടാനും പുതിയ ശാസ്ത്രീയ നേട്ടങ്ങളും പഠനസമയത്ത് പ്രയോഗിച്ച പ്രമുഖ സാങ്കേതിക വിദ്യകളും പകർത്താനും ലക്ഷ്യമിടുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: ജനുവരി-04-2022