Эвалюцыя генома
PNA
Эвалюцыйнае паходжанне і прыручэнне гісторыі залатых рыб (Carassius auratus)
Pacbio | Illumina | Карта генома Bionano | HI-C Геном зборкі | Генетычная карта | Gwas | РНК-сек
Падкрэслівае
1. Геном Goldfish быў абноўлены якаснай версіяй зборкі, замацаваўшы 95,75% контыг у 50 псеўдахромосом (лясоў N50 = 31,84 МБ). Два падгены былі раз'яднаны.
2. Геномныя рэгіёны селектыўных разгорткаў падчас прыручэння былі выяўлены з -за рэзістэнтнасці дадзеных 201 асоб, якія прадстаўляюць больш за 390 генаў -кандыдатаў, якія, верагодна, звязаны з рысамі прыручэння.
3.GWA на спінным плаўніцтве ў прыручаных залатых рыб выявілі 378 генаў -кандыдатаў, якія патэнцыйна звязаны. Рэпарцёр тыразін-бялковай кіназы быў прызнаны кандыдатам прычынна-выніковым генам, звязаным з празрыстасцю
Фон
Залатыя рыбкі (Carassius auratus) - адна з найважнейшых сельскагаспадарчых рыб, якія былі прыручаныя з крыкійскага карпа ў старажытным Кітаі. Чарльз Дарвін пракаментаваў як "праходжанне амаль бясконцага разнастайнасці колеру, мы сустракаемся з самымі незвычайнымі мадыфікацыямі структуры". Надзвычай разнастайныя асаблівасці і доўгая гісторыя прыручэння і развядзення робяць залатую рыбку выдатнай сістэмай генетычнай мадэлі для фізіялогіі і эвалюцыі рыбы.
Дасягненні
Геном залатой рыбкі
JАналіз мазраў Пакбіё і Пары-канцавыя дадзеныя пары дае першапачатковую зборку 1,657 г (Contig N50 = 474 KB). Аптычная карта Bionano была створана і выпраўлена зборкай памерам 1,73 ГБ (разліковы памер генома: 1,8 ГБ). Збор на аснове HI-C яшчэ больш палепшыў лясы N50 з 606 кб да 31,84 Мб і дасягнуў 95,75% (1,65 ГБ), арыентаванага і ўпарадкаванага хуткасці замацавання. Геном утрымлівае 56 251 кадавальныя гены і 10 098 стэнаграмаў, якія не кадуюць. Больш за тое, 38 патэнцыяльных цэнтрамерных абласцей прагназаваліся з 50 храмасом.
Мал.1 Геном залатой рыбы
TЯсныя наборы падродкі былі выяўлены ў 50 -х рыбных храмасомах, якія ўзніклі ў выніку старажытнай гібрыдызацыі. Набор храмасом з больш высокай доляй счытванняў, выраўнаваных паміж залатымі рыбамі і барбінай, быў вызначаны як падрод A (Chra01 ~ A25), гэта значыць, агульны для Barbinae, а астатнія як падрод B (Chrb01 ~ B25).
Прыручэнне і выбарачныя разгорткі
AУсяго 16 дзікіх крыцыйскіх карпаў і 185 рэпрэзентатыўных варыянтаў залатых рыб былі рэзюмэ з сярэдняй глыбінёй паслядоўнасці прыблізна 12,5x, што стварала 4,3 тэрабазы. Філагенетычная рэканструкцыя і аналіз PCA пацвердзілі больш цесную сувязь паміж звычайнай залатой рыбкай і крыцыйскім карпам, чым іншыя залатыя рыбкі, якія апошнія падзяліліся на дзве радаводы.
LD Аналіз распаду на вышэй за чатыры субпапуляцыі падтрымаў наяўнасць генетычнага вузкага месца насельніцтва падчас прыручэння і моцнага штучнага адбору ў залатых рыб. Павелічэнне генетычнай разнастайнасці (π) ад крыжавай карпы да звычайнай залатой рыбкі далей да залатой рыбкі і яечнай золата паказала значнае назапашванне генетычных варыяцый падчас іх прыручэння. 50 селектыўных геномных рэгіёнаў, якія ахопліваюць 25,2 Мб, і 946 генаў былі ідэнтыфікаваны з рэпрэзентатыўных дадзеных (33 залатых рыб і 16 крымінавых глупстваў). Пашыраючы аналіз на 201 асоб, 393 гены паказалі, што рэгіёны завершанага выбарачнага разбору. Гэтыя гены былі знойдзены з нізкай разнастайнасці, якія, верагодна, спрыяюць фенатыпам, звязаным з асноўнымі рысамі прыручэння ў залатых рыб.
Мал.3 Аналіз прыручэння, звязанага з геномам
GWAS на прыручаных залатых рыб
DOrsal Fin - гэта ключавая асаблівасць адрознівае залатую рыбку ад яечных залатых рыб. Было адзначана, што GWAS спіннога плаўніка на 96 Wen Goldfish і 87 яечных залатых рыб выявіла 378 генаў -кандыдатаў, распаўсюджаных у 13 храмасомах, і назіраецца нераўнамернае размеркаванне гэтых генаў паміж падгенатамі. Функцыянальны аналіз гэтых генаў -кандыдатаў падкрэсліў біялагічныя працэсы, уключаючы "сігналізацыю рэцэптараў клеткавай паверхні", "Трансмембранны транспарт", "Развіццё шкілетнай сістэмы" і г.д.
Мал.4 ГВА спіннога плаўніка на прыручанай залатой рыбцы
IN GWAS празрыстых рысаў, звязаных з маштабамі, быў выяўлены адзіны пік асацыяцыі. Ген, які кадуе рэцэптар тыразін-бялкоў кіназы, быў выяўлены ў адным з рэгіёнаў-кандыдатаў.
Мал.5 ГВА празрыстых рысаў, звязаных з маштабамі
Рэкамендацыя
CHen D et al. Эвалюцыйнае паходжанне і прыручэнне гісторыі залатых рыб (Carassius auratus). PNAS (2020)
Навіны Мэта падзяліцца найноўшымі паспяховымі выпадкамі з тэхналогіямі Biomarker, фіксуючы новыя навуковыя дасягненні, а таксама выбітныя метады, якія прымяняюцца падчас даследавання.
Час паведамлення: студзень-04-2022