Genoma Evolucio
PNAS
La Evolua Origino kaj Hejma Historio de Goldfish (Carassius auratus)
Pacbio | Illumina | Bionano -genoma mapo | Hi-C Genoma Asembleo | Genetika mapo | GWAS | RNA-seq
Maksimumoj
1. Goldfish-genomo estis ĝisdatigita kun altkvalita asembleo, ankrante 95.75% de konturoj en 50 pseŭdokromosomojn (skafaldaro N50 = 31.84 MB). Du subgenomoj estis malinterrompitaj.
2. Genomaj regionoj de selektemaj balailoj dum malsovaĝigo estis identigitaj de resekvencaj datumoj de 201 individuoj, malkaŝante pli ol 390 kandidatajn genojn, kiuj probable asocias kun malsovaĝaj trajtoj.
3.Kwas sur dorspoluro en malsovaĝaj orfiŝoj rivelis 378 kandidatajn genojn, kiuj eble asociis. Raportisto pri tirosina-proteino kinase estis identigita kiel kandidata kaŭza geno asociita kun travidebleco
Fono
Goldfish (Carassius auratus) estas unu el la plej gravaj farmitaj fiŝoj, kiuj estis malsovaĝigitaj de Krupala karpo en antikva Ĉinio. Ili estis komentitaj de Charles Darwin kiel "preterpasante preskaŭ senfinan diversecon de koloro, ni renkontiĝas kun la plej eksterordinaraj modifoj de strukturo". Ekstreme diversaj trajtoj kaj longa historio de malsovaĝigo kaj reproduktado igas orajn fiŝojn bonega genetika modelsistemo por fiŝa fiziologio kaj evoluo.
Atingoj
Ora fiŝa genomo
JOint-analizo de sekvencaj datumoj de Pacbio kaj Illumina-finado produktas komencan 1.657 G-projektan asembleon (Contig N50 = 474 kb). Optika mapo de Bionano estis generita kaj korektis la muntadon en 1,73 GB en grandeco (taksita genoma grandeco: 1,8 GB). Hi-C-bazita asembleo plue plibonigis skafaldaron N50 de 606 KB ĝis 31,84 MB kaj atingis 95,75% (1,65 GB) orientita kaj ordigita ankrado. La genomo enhavas 56.251 kodajn genojn kaj 10.098 longan ne-kodan transskribon. Plie, 38 eblaj centromeraj regionoj estis antaŭdiritaj el 50 kromosomoj.
Fig.1 Ora fiŝa genomo
TWo klaraj aroj de subgenomoj estis identigitaj en la 50 Goldfish -kromosomoj, kiuj rezultis el antikva hibridiga evento. La aro de kromosomoj kun pli alta proporcio de legaĵoj vicigitaj inter orfiŝoj kaj barbinoj estis difinitaj kiel subgenomo A (chra01 ~ A25), IE subgenoma komuna al Barbinae, kaj la restaĵoj kiel subgenomo B (CHRB01 ~ B25).
Malsovaĝigo kaj selektemaj balailoj
AEntute 16 sovaĝaj tipaj krucaj karpoj kaj 185 reprezentaj orfiŝaj variantoj estis rekuniĝo kun averaĝa sekvenca profundo de proksimume 12,5x, generante 4,3 terabasojn de datumoj. Filogenetika rekonstruado kaj PCA -analizo konfirmis pli proksiman rilaton inter komuna orfiŝo kaj krucida karpo ol aliaj orfiŝoj, kiuj ĉi -lastaj dividiĝis en du kastojn.
LD -kadukiĝa analizo sur pli ol kvar subpopulacioj subtenis la ekziston de populacio genetika botelo dum la malsovaĝigo kaj forta artefarita selektado en orfiŝoj. Kreskanta genetika diverseco (π) de Kruka karpo al komuna orfiŝo plu al Wen Goldfish kaj Ogg Goldfish indikis signifan amasiĝon de genetikaj variadoj dum ilia hejmiĝo. 50 Selektemaj balaaj genomaj regionoj kovrantaj 25,2 MB kaj 946 genojn estis identigitaj de reprezentaj datumoj (33 orfiŝoj kaj 16 krucistaj kripoj). Vastiga analizo al 201 individuoj, 393 genoj indikis regionojn de kompletigita selektema balailo. Ĉi tiuj genoj estis trovitaj de malalta diverseco, kiuj probable kontribuas al la fenotipoj asociitaj kun ĉefaj malsovaĝaj trajtoj en orfiŝoj.
Fig.3 Genoma-larĝa malsovaĝiga analizo
GWAS sur malsovaĝigitaj orfiŝoj
DOrsal Fin estas ŝlosila trajto distingas Wen Goldfish de ovo -orfiŝoj. GWAS de dorsala naĝilo sur 96 WEN Goldfish kaj 87 ovo Goldfish rivelis 378 kandidatajn genojn disvastigitajn tra 13 kromosomoj kaj neegala distribuo de ĉi tiuj genoj inter subgenomoj estis observita. Funkcia analizo pri ĉi tiuj kandidataj genoj reliefigis biologiajn procezojn inkluzive de "signalado de receptoroj de ĉela surfaco", "transmembrana transportado", "skeleta sistemo -disvolviĝo", ktp.
Fig.4 GWAS de dorsala naĝilo sur malsovaĝigitaj orfiŝoj
IN GWAS de travideblaj skal-rilataj trajtoj, ununura forta asocio-pinto estis detektita. Geno kodanta tirosin-protein kinase-ricevilon estis identigita en unu el kandidataj regionoj.
Fig.5 GWAS de travideblaj skal-rilataj trajtoj
Referenco
CHen d et al. La evolua origino kaj malsovaĝa historio de orfiŝoj (Carassius auratus). PNAS (2020)
Novaĵoj Celas dividi la plej novajn sukcesajn kazojn kun biomarkaj teknologioj, kapti novajn sciencajn atingojn same kiel elstarajn teknikojn aplikitajn dum la studo.
Afiŝotempo: Jan-04-2022