BMKCloud Log in
条形 banner-03

Správy

EVOLÚCIA GÉNU

PNAS

Evolučný pôvod a história domestikácie zlatej rybky (Carassius auratus)

PacBio |Illumina |Mapa genómu Bionano |Hi-C Genome Assembly |Genetická mapa |GWAS |RNA-Seq

Zvýraznenie

1. Genóm zlatej rybky bol aktualizovaný kvalitnou montážnou verziou, ktorá ukotvila 95,75 % kontigov do 50 pseudochromozómov (Scaffold N50=31,84 Mb).Dva subgenómy boli oddelené.

2. Genomické oblasti selektívnych sweepov počas domestikácie boli identifikované z údajov o resekvenovaní 201 jedincov, ktoré odhalili viac ako 390 kandidátskych génov, ktoré sú pravdepodobne spojené so znakmi domestikácie.

3.GWAS na chrbtovej plutve u domestikovaných zlatých rybiek odhalil 378 kandidátskych génov, ktoré sa potenciálne spájali.Reportér tyrozín-proteínkinázy bol identifikovaný ako kandidátsky kauzálny gén spojený s transparentnosťou

Pozadie

Zlatá rybka (Carassius auratus) je jednou z najvýznamnejších chovaných rýb, ktoré boli domestikované z karasov v starovekej Číne.Charles Darwin ich komentoval ako „Prechádzajúc takmer nekonečnou rozmanitosťou farieb, stretávame sa s najmimoriadnejšími modifikáciami štruktúry“.Extrémne rozmanité vlastnosti a dlhá história domestikácie a šľachtenia robia zo zlatých rybiek vynikajúci genetický modelový systém pre fyziológiu a evolúciu rýb.

Úspechy

Genóm zlatej rybky

Jmastná analýza údajov zo sekvenovania párového konca PacBio a Illumina poskytla počiatočnú zostavu návrhu 1,657 G (Contig N50=474 Kb).Vytvorila sa optická mapa Bionano a opravila sa zostava na veľkosť 1,73 Gb (odhadovaná veľkosť genómu: 1,8 Gb).Zostava založená na Hi-C ďalej zlepšila lešenie N50 zo 606 Kb na 31,84 Mb a dosiahla 95,75 % (1,65 Gb) orientovaného a usporiadaného ukotvenia.Genóm obsahuje 56 251 kódujúcich génov a 10 098 dlhých nekódujúcich transkriptov.Okrem toho bolo predpovedaných 38 potenciálnych centromerických oblastí z 50 chromozómov.

novinky-pnas-zlatá rybka-obr1

Obr.1 Genóm zlatej ryby

TV 50 chromozómoch zlatých rybiek boli identifikované dve jasné sady subgenómov, ktoré boli výsledkom starodávnej hybridizácie.Súbor chromozómov s vyšším podielom čítaní zoradených medzi zlatú rybku a Barbinae bol definovaný ako subgenóm A (ChrA01~A25), tj subgenóm spoločný pre Barbinae, a zvyšok ako subgenóm B (ChrB01~B25).

Domestikácia a selektívne zametanie

Acelkovo 16 divokých karasov a 185 reprezentatívnych variantov zlatých rybiek bolo resekvencovaných s priemernou hĺbkou sekvenovania približne 12,5X, čím sa vygenerovalo 4,3 terabáz údajov.Fylogenetická rekonštrukcia a PCA analýza potvrdili užší vzťah medzi zlatou rybkou a karasom ako ostatné zlaté rybky, ktoré sa delili na dve línie.

novinky-pnas-zlatá rybka-obr2-1-1024x287

LD analýza rozpadu na vyššie uvedených štyroch subpopuláciách podporila existenciu populačného genetického prekážku počas domestikácie a silného umelého výberu u zlatých rybiek.Zvyšujúca sa genetická diverzita (π) od karasa po obyčajnú zlatú rybku až po zlatú rybku Wen a zlatú rybku Egg naznačila významnú akumuláciu genetických variácií počas ich domestikácie.Z reprezentatívnych údajov bolo identifikovaných 50 selektívnych sweep genómových oblastí pokrývajúcich 25,2 Mb a 946 génov (33 zlatých rybiek a 16 karasových svinstiev).Rozširujúc analýzu na 201 jedincov, 393 génov indikovalo oblasti dokončeného selektívneho zametania.Zistilo sa, že tieto gény majú nízku rozmanitosť, čo pravdepodobne prispieva k fenotypom spojeným s hlavnými domestikačnými znakmi zlatých rybiek.

novinky-pnas-zlatá rybka-obr3-1024x451

Obr. 3 Analýza súvisiaca s domestikáciou celého genómu

GWAS na domestikovaných zlatých rybkách

Dorálna plutva je kľúčovým znakom, ktorý odlišuje zlatú rybku Wen od zlatej rybky Egg.GWAS chrbtovej plutvy na zlatej rybke 96 Wen a zlatej rybke 87 vajec odhalila 378 kandidátskych génov rozšírených na 13 chromozómoch a pozorovala sa nerovnomerná distribúcia týchto génov medzi subgenómami.Funkčná analýza týchto kandidátskych génov zdôraznila biologické procesy vrátane „signalizácie bunkového povrchového receptora“, „transmembránového transportu“, „vývoja kostrového systému“ atď.

novinky-pnas-zlatá rybka-obr4-1024x353

Obr.4 GWAS chrbtovej plutvy na domestikovanej zlatej rybke

In GWAS s transparentnými znakmi súvisiacimi so stupnicou sa zistil jeden silný asociačný vrchol.V jednej z kandidátskych oblastí bol identifikovaný gén kódujúci receptor tyrozín-proteínkinázy.

novinky-pnas-zlatá rybka-obr5-1024x271

Obr.5 GWAS transparentných znakov súvisiacich so šupinami

Odkaz

Csliepka D a spol.Evolučný pôvod a história domestikácie zlatej rybky (Carassius auratus).PNAS (2020)

Správy  sa zameriava na zdieľanie najnovších úspešných prípadov s Biomarker Technologies, zachytávanie nových vedeckých úspechov, ako aj významných techník použitých počas štúdie.


Čas odoslania: Jan-04-2022

Pošlite nám svoju správu: