GENOME EVOLUTION
PNAS
Ang ebolusyonaryong pinagmulan at kasaysayan ng domestication ng goldpis (Carassius auratus)
PacBio |Illumina |Bionano Genome Map |Hi-C Genome Assembly |Genetic na Mapa |GWAS |RNA-Seq
Mga highlight
1. Ang goldfish genome ay na-update na may mataas na kalidad na bersyon ng assembly, na nag-angkla ng 95.75% ng mga contig sa 50 pseudochromosome (Scaffold N50=31.84 Mb).Dalawang subgenome ang nahiwalay.
2. Ang mga genomic na rehiyon ng mga selective sweep sa panahon ng domestication ay natukoy mula sa resequencing data ng 201 indibidwal, na inilalahad ang mahigit 390 genes ng kandidato na malamang na nauugnay sa mga katangian ng domestication.
3. Ang GWAS sa dorsal fin sa domesticated goldfish ay nagsiwalat ng 378 candidate genes na posibleng nauugnay.Ang isang tyrosine-protein kinase reporter ay nakilala bilang isang kandidatong sanhi ng gene na nauugnay sa transparency
Background
Ang goldpis (Carassius auratus) ay isa sa pinakamahalagang isdang sinasaka, na pinaamo mula sa crucian carp sa sinaunang Tsina.Ang mga ito ay komento ni Charles Darwin bilang "Pagpapasa sa halos walang katapusang pagkakaiba-iba ng kulay, natutugunan natin ang pinakapambihirang pagbabago ng istraktura".Ang sobrang magkakaibang mga tampok at mahabang kasaysayan ng domestication at pag-aanak ay gumagawa ng goldpis na isang mahusay na genetic model system para sa pisyolohiya at ebolusyon ng isda.
Mga nagawa
genome ng goldfish
Joint analysis ng PacBio at Illumina pair-end sequencing data ay nagbubunga ng paunang 1.657 G draft assembly (Contig N50=474 Kb).Ang Bionano optical map ay nabuo at naitama ang pagpupulong sa 1.73 Gb ang laki (Tinantyang laki ng genome: 1.8 Gb).Ang Hi-C based assembly ay higit pang pinahusay ang scaffold N50 mula 606 Kb hanggang 31.84 Mb at nakamit ang 95.75% (1.65 Gb) na nakatuon at nag-order ng anchoring rate.Ang genome ay binubuo ng 56,251 coding genes at 10,098 mahabang non-coding transcript.Bukod dito, 38 potensyal na sentromeric na mga rehiyon ang hinulaang mula sa 50 chromosome.
Fig.1 Gintong isda Genome
Tmay malinaw na hanay ng mga subgenome ang natukoy sa 50 goldfish chromosomes na nagresulta mula sa isang sinaunang hybridization event.Ang hanay ng mga chromosome na may mas mataas na proporsyon ng mga nabasa na nakahanay sa pagitan ng goldpis at Barbinae ay tinukoy bilang subgenome A (ChrA01~A25), ibig sabihin, subgenome na karaniwan sa Barbinae, at ang mga natitira bilang subgenome B (ChrB01~B25).
Domestication at selective sweeps
Akabuuan ng 16 na wild type crucian carps at 185 representative na goldfish na variant ay resequence na may average na sequencing depth na humigit-kumulang 12.5X, na bumubuo ng 4.3 terabases ng data.Ang phylogenetic reconstruction at PCA analysis ay nagkumpirma ng mas malapit na kaugnayan sa pagitan ng karaniwang goldpis at crucian carp kaysa sa iba pang goldpis, na sa huli ay nahahati sa dalawang lineage.
LSinuportahan ng pagsusuri ng D decay sa itaas ng apat na subpopulasyon ang pagkakaroon ng genetic bottleneck ng populasyon sa panahon ng domestication at malakas na artipisyal na pagpili sa goldpis.Ang pagtaas ng genetic diversity (π) mula sa crucian carp hanggang sa karaniwang goldpis hanggang sa Wen goldpis at Egg goldfish ay nagpahiwatig ng makabuluhang akumulasyon ng genetic variations sa panahon ng kanilang domestication.Natukoy ang 50 selective sweep genomic regions na sumasaklaw sa 25.2 Mb at 946 genes mula sa kinatawan ng data (33 goldpis at 16 crucian crap).Ang pagpapalawak ng pagsusuri sa 201 indibidwal, 393 genes ang nagpahiwatig ng mga rehiyon ng nakumpletong selective sweep.Ang mga gene na ito ay natagpuan ng mababang pagkakaiba-iba, na malamang na nag-ambag sa mga phenotype na nauugnay sa mga pangunahing katangian ng domestication sa goldpis.
Fig.3 Genome-wide domestication-associated analysis
GWAS sa domesticated goldfish
DAng orsal fin ay isang pangunahing tampok na nagpapakilala kay Wen goldpis mula sa Egg goldpis.Ang GWAS ng dorsal fin sa 96 Wen goldfish at 87 Egg goldfish ay nagsiwalat ng 378 na kandidatong gene na kumalat sa 13 chromosome at isang hindi pantay na pamamahagi ng mga gene na ito sa pagitan ng mga subgenomes ay naobserbahan.Ang functional analysis sa mga kandidatong gene na ito ay nag-highlight ng mga biological na proseso kabilang ang "Cell surface receptor signaling", "Transmembrane transport", "Skeletal system development", atbp.
Fig.4 GWAS ng dorsal fin sa domesticated goldfish
In GWAS ng mga transparent na katangiang nauugnay sa sukat, isang solong malakas na peak ng asosasyon ang nakita.Ang isang gene na naka-encode ng tyrosine-protein kinase receptor ay nakilala sa isa sa mga kandidatong rehiyon.
Fig.5 GWAS ng mga transparent na katangiang nauugnay sa sukat
Sanggunian
Chen D et al.Ang ebolusyonaryong pinagmulan at kasaysayan ng domestication ng goldpis (Carassius auratus).PNAS (2020)
Balita naglalayong ibahagi ang pinakabagong matagumpay na mga kaso sa Biomarker Technologies, pagkuha ng mga nobelang siyentipikong tagumpay pati na rin ang mga kilalang pamamaraan na inilapat sa panahon ng pag-aaral.
Oras ng post: Ene-04-2022