જીનોમ ઇવોલ્યુશન
PNAS
ગોલ્ડફિશનો ઉત્ક્રાંતિ મૂળ અને પાળવાનો ઇતિહાસ (કેરાસિયસ ઓરેટસ)
PacBio | ઈલુમિના | Bionano જિનોમ નકશો | હાય-સી જીનોમ એસેમ્બલી | આનુવંશિક નકશો | GWAS | RNA-Seq
હાઇલાઇટ્સ
1.ગોલ્ડફિશ જીનોમને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા એસેમ્બલી સંસ્કરણ સાથે અપડેટ કરવામાં આવ્યું હતું, જે 95.75% કોન્ટિગ્સને 50 સ્યુડોક્રોમોસોમ (સ્કેફોલ્ડ N50=31.84 Mb) માં એન્કર કરે છે. બે સબજીનોમ વિખરાયેલા હતા.
2. ડોમેસ્ટિકેશન દરમિયાન પસંદગીના સ્વીપ્સના જિનોમિક વિસ્તારોને 201 વ્યક્તિઓના ડેટાના અનુસંધાનમાંથી ઓળખવામાં આવ્યા હતા, જેમાં 390 થી વધુ ઉમેદવારો જનીનોનું અનાવરણ કરવામાં આવ્યું હતું જે સંભવતઃ પાળવાના લક્ષણો સાથે સંકળાયેલા છે.
3. પાલતુ ગોલ્ડફિશમાં ડોર્સલ ફિન પર GWAS એ સંભવિત રીતે સંકળાયેલા 378 ઉમેદવાર જનીનો જાહેર કર્યા. ટાયરોસિન-પ્રોટીન કિનેઝ રિપોર્ટરને પારદર્શિતા સાથે સંકળાયેલ ઉમેદવાર કારણભૂત જનીન તરીકે ઓળખવામાં આવી હતી.
પૃષ્ઠભૂમિ
ગોલ્ડફિશ (કેરાસિયસ ઓરાટસ) એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઉછેરવામાં આવતી માછલીઓમાંની એક છે, જે પ્રાચીન ચીનમાં ક્રુસિયન કાર્પમાંથી પાળવામાં આવતી હતી. ચાર્લ્સ ડાર્વિન દ્વારા તેમની ટિપ્પણી કરવામાં આવી હતી કે "રંગની લગભગ અનંત વિવિધતામાંથી પસાર થતાં, અમે બંધારણના સૌથી અસાધારણ ફેરફારો સાથે મળીએ છીએ". અત્યંત વૈવિધ્યપુર્ણ લક્ષણો અને પાળેલા અને સંવર્ધનનો લાંબો ઇતિહાસ ગોલ્ડફિશને માછલીના શરીરવિજ્ઞાન અને ઉત્ક્રાંતિ માટે ઉત્તમ આનુવંશિક મોડેલ સિસ્ટમ બનાવે છે.
સિદ્ધિઓ
ગોલ્ડફિશ જીનોમ
JPacBio અને Illumina પેર-એન્ડ સિક્વન્સિંગ ડેટાનું ઓઈન્ટ વિશ્લેષણ પ્રારંભિક 1.657 G ડ્રાફ્ટ એસેમ્બલી (કોન્ટિગ N50=474 Kb) આપે છે. Bionano ઓપ્ટિકલ મેપ જનરેટ કરવામાં આવ્યો હતો અને એસેમ્બલીને 1.73 Gb સાઈઝમાં સુધારી હતી (અંદાજિત જિનોમ સાઈઝ: 1.8 Gb). Hi-C આધારિત એસેમ્બલીએ સ્કેફોલ્ડ N50 ને 606 Kb થી 31.84 Mb સુધી સુધારી અને 95.75% (1.65 Gb) ઓરિએન્ટેડ અને ઓર્ડર કરેલ એન્કરિંગ રેટ હાંસલ કર્યો. જીનોમમાં 56,251 કોડિંગ જનીનો અને 10,098 લાંબા નોન-કોડિંગ ટ્રાન્સક્રિપ્ટનો સમાવેશ થાય છે. વધુમાં, 50 રંગસૂત્રોમાંથી 38 સંભવિત સેન્ટ્રોમેરિક પ્રદેશોની આગાહી કરવામાં આવી હતી.
ફિગ.1 ગોલ્ડ ફિશ જીનોમ
T50 ગોલ્ડફિશ રંગસૂત્રોમાં સબજીનોમના સ્પષ્ટ સેટની ઓળખ કરવામાં આવી હતી જે પ્રાચીન વર્ણસંકરીકરણની ઘટનાના પરિણામે આવી હતી. ગોલ્ડફિશ અને બાર્બીની વચ્ચે સંરેખિત રીડના ઉચ્ચ પ્રમાણ સાથે રંગસૂત્રોના સમૂહને સબજેનોમ A (ChrA01~A25) તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યો હતો, એટલે કે બાર્બીને માટે સામાન્ય સબજેનોમ, અને બાકીના સબજેનોમ B (ChrB01~B25) તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યા હતા.
ઘરેલું અને પસંદગીયુક્ત સ્વીપ્સ
Aકુલ 16 જંગલી પ્રકારના ક્રુસિયન કાર્પ્સ અને 185 પ્રતિનિધિ ગોલ્ડફિશ વેરિઅન્ટ્સ આશરે 12.5X ની સરેરાશ અનુક્રમ ઊંડાઈ સાથે અનુક્રમ હતા, જે ડેટાના 4.3 ટેરાબેસેસ પેદા કરે છે. ફાયલોજેનેટિક પુનઃનિર્માણ અને પીસીએ વિશ્લેષણે અન્ય ગોલ્ડફિશ કરતાં સામાન્ય ગોલ્ડફિશ અને ક્રુસિયન કાર્પ વચ્ચેના ગાઢ સંબંધની પુષ્ટિ કરી છે, જે બાદમાં બે વંશમાં વહેંચાયેલી છે.
Lઉપરોક્ત ચાર પેટા-વસ્તી પરના ડી સડોના પૃથ્થકરણે પાળતી વખતે વસ્તીના આનુવંશિક અવરોધના અસ્તિત્વ અને ગોલ્ડફિશમાં મજબૂત કૃત્રિમ પસંદગીને સમર્થન આપ્યું હતું. ક્રુસિઅન કાર્પથી સામાન્ય ગોલ્ડફિશ અને વેન ગોલ્ડફિશ અને એગ ગોલ્ડફિશ સુધીની આનુવંશિક વિવિધતા (π)માં વધારો તેમના પાળતી વખતે આનુવંશિક વિવિધતાના નોંધપાત્ર સંચયને દર્શાવે છે. 25.2 Mb અને 946 જનીનોને આવરી લેતા 50 પસંદગીના સ્વીપ જીનોમિક પ્રદેશોને પ્રતિનિધિ ડેટા (33 ગોલ્ડફિશ અને 16 ક્રુસિયન ક્રેપ) પરથી ઓળખવામાં આવ્યા હતા. 201 વ્યક્તિઓ સુધી વિશ્લેષણનું વિસ્તરણ, 393 જનીનોએ પૂર્ણ પસંદગીયુક્ત સ્વીપના વિસ્તારો દર્શાવ્યા. આ જનીનો ઓછી-વિવિધતા ધરાવતા જોવા મળ્યા હતા, જે ગોલ્ડફિશમાં મુખ્ય પાળેલા લક્ષણો સાથે સંકળાયેલા ફેનોટાઇપ્સમાં ફાળો આપે છે.
ફિગ.3 જીનોમ-વ્યાપી ડોમેસ્ટિકેશન-સંબંધિત વિશ્લેષણ
પાળેલી ગોલ્ડફિશ પર GWAS
Dઓર્સલ ફિન એ મુખ્ય લક્ષણ છે જે વેન ગોલ્ડફિશને એગ ગોલ્ડફિશથી અલગ પાડે છે. 96 વેન ગોલ્ડફિશ અને 87 એગ ગોલ્ડફિશ પર ડોર્સલ ફિન્સના GWAS એ 13 રંગસૂત્રોમાં ફેલાયેલા 378 ઉમેદવાર જનીનો જાહેર કર્યા અને સબજીનોમ્સ વચ્ચે આ જનીનોનું અસમાન વિતરણ જોવા મળ્યું. આ ઉમેદવાર જનીનો પર કાર્યાત્મક વિશ્લેષણ "સેલ સપાટી રીસેપ્ટર સિગ્નલિંગ", "ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન ટ્રાન્સપોર્ટેશન", "સ્કેલેટલ સિસ્ટમ ડેવલપમેન્ટ", વગેરે સહિત જૈવિક પ્રક્રિયાઓને પ્રકાશિત કરે છે.
ફિગ. 4 GWAS પાળેલી ગોલ્ડફિશ પર ડોર્સલ ફિન
In પારદર્શક સ્કેલ-સંબંધિત લક્ષણોના GWAS, એક મજબૂત જોડાણ શિખર શોધી કાઢવામાં આવ્યું હતું. ઉમેદવાર પ્રદેશોમાંના એકમાં ટાયરોસિન-પ્રોટીન કિનેઝ રીસેપ્ટરને એન્કોડ કરતું જનીન ઓળખવામાં આવ્યું હતું.
Fig.5 GWAS પારદર્શક સ્કેલ-સંબંધિત લક્ષણો
સંદર્ભ
Cહેન ડી એટ અલ. ગોલ્ડફિશનો ઉત્ક્રાંતિ મૂળ અને પાળવાનો ઇતિહાસ (કેરાસિયસ ઓરેટસ). PNAS (2020)
સમાચાર બાયોમાર્કર ટેક્નોલોજીસ સાથે નવીનતમ સફળ કિસ્સાઓ શેર કરવાનો હેતુ, નવલકથા વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધિઓ તેમજ અભ્યાસ દરમિયાન લાગુ કરાયેલી અગ્રણી તકનીકોને કેપ્ચર કરવાનો છે.
પોસ્ટ સમય: જાન્યુઆરી-04-2022