EVOLUȚIA GENOMULUI
PNAS
Originea evolutivă și istoria domesticirii peștilor de aur (Carassius auratus)
PacBio |Illumina |Harta genomului Bionano |Hi-C Genome Assembly |Harta genetica |GWAS |ARN-Seq
Repere
1. Genomul Goldfish a fost actualizat cu o versiune de asamblare de înaltă calitate, ancorând 95,75% din contigs în 50 de pseudocromozomi (Scaffold N50=31,84 Mb).Două subgenoame au fost dezlegate.
2. Regiunile genomice ale măturarilor selective în timpul domesticirii au fost identificate din datele de resecvențiere a 201 de indivizi, dezvăluind peste 390 de gene candidate care sunt probabil asociate cu trăsăturile de domesticire.
3.GWAS pe aripioarele dorsale la peștele auriu domesticit a dezvăluit 378 de gene candidate care pot fi asociate.Un reporter tirozin-protein kinază a fost identificat ca o genă cauzală candidată asociată cu transparența
fundal
Peștele auriu (Carassius auratus) este unul dintre cei mai importanți pești de crescătorie, care au fost domesticiți din crapul caras în China antică.Ele au fost comentate de Charles Darwin ca „Trecând peste o diversitate aproape infinită de culori, ne întâlnim cu cele mai extraordinare modificări ale structurii”.Caracteristicile extrem de diverse și istoria lungă de domesticire și reproducere fac peștii aurii un sistem excelent model genetic pentru fiziologia și evoluția peștilor.
Realizări
Genomul peștilor aurii
JAnaliza unită a datelor de secvențiere a perechilor PacBio și Illumina produce un ansamblu de proiect inițial de 1,657 G (Contig N50=474 Kb).Harta optică Bionano a fost generată și a corectat ansamblul în dimensiune de 1,73 Gb (dimensiunea estimată a genomului: 1,8 Gb).Ansamblul bazat pe Hi-C a îmbunătățit și mai mult schela N50 de la 606 Kb la 31,84 Mb și a atins o rată de ancorare orientată și ordonată de 95,75% (1,65 Gb).Genomul cuprinde 56.251 de gene codificatoare și 10.098 transcriere lungă necodificatoare.Mai mult, 38 de regiuni centromerice potențiale au fost prezise din 50 de cromozomi.
Fig.1 Genomul peștilor de aur
TDouă seturi clare de subgenomi au fost identificate în cei 50 de cromozomi de pești aurii care au rezultat dintr-un eveniment străvechi de hibridizare.Setul de cromozomi cu proporție mai mare de citiri aliniate între peștele auriu și Barbinae a fost definit ca subgenom A (ChrA01~A25), adică subgenom comun pentru Barbinae, iar restul ca subgenom B (ChrB01~B25).
Domesticarea și măturarea selectivă
Aun total de 16 caras de tip sălbatic și 185 de variante reprezentative de pești auriu au fost resecvenți cu o adâncime medie de secvențiere de aproximativ 12,5X, generând 4,3 terabaze de date.Reconstrucția filogenetică și analiza PCA au confirmat o relație mai strânsă între peștele de aur comun și carasul decât alți pești de aur, care din urmă s-au împărțit în două linii.
LAnaliza dezintegrarii D pe peste patru subpopulații a susținut existența unui blocaj genetic al populației în timpul domesticirii și a selecției artificiale puternice la peștii aurii.Creșterea diversității genetice (π) de la carasul la peștele de aur comun, în continuare la peștele auriu Wen și peștele auriu Egg a indicat o acumulare semnificativă de variații genetice în timpul domesticirii lor.Din date reprezentative au fost identificate 50 de regiuni genomice de măturare selectivă care acoperă 25,2 Mb și 946 de gene (33 de pești de aur și 16 caras).Extinderea analizei la 201 indivizi, 393 de gene au indicat regiuni de măturare selectivă completă.Aceste gene au fost găsite cu o diversitate scăzută, care probabil au contribuit la fenotipurile asociate cu trăsăturile majore de domesticire la peștii aurii.
Fig.3 Analiza asociată domesticirii la nivel de genom
GWAS pe peștii aurii domestici
Dînotătoarea orsală este o caracteristică cheie care distinge peștele auriu Wen de peștele auriu Egg.GWAS de înotătoare dorsală pe 96 de pești de aur Wen și 87 de pești de aur Egg a dezvăluit 378 de gene candidat răspândite pe 13 cromozomi și a fost observată o distribuție neuniformă a acestor gene între subgenomi.Analiza funcțională a acestor gene candidate a evidențiat procese biologice, inclusiv „Semnalizarea receptorilor de suprafață celulară”, „Transportul transmembranar”, „Dezvoltarea sistemului osos”, etc.
Fig.4 GWAS de înotătoare dorsală pe peștișor de aur domesticit
In GWAS de trăsături transparente legate de scară, a fost detectat un singur vârf de asociere puternic.O genă care codifică un receptor tirozin-protein kinază a fost identificată într-una dintre regiunile candidate.
Fig.5 GWAS de trăsături transparente legate de scară
Referinţă
Chen D și colab.Originea evolutivă și istoria domesticirii peștilor de aur (Carassius auratus).PNAS (2020)
Știri își propune să împărtășească cele mai recente cazuri de succes cu Biomarker Technologies, surprinzând realizări științifice noi, precum și tehnici proeminente aplicate în timpul studiului.
Ora postării: 04-ian-2022