Genom evolúció
PNAS
Az aranyhal evolúciós eredete és háziasításának története (Carassius auratus)
Pacbio | Illumina | Bionano genom térkép | HI-C Genome Assembly | Genetikai térkép | GWAS | RNS-seq
Kiemelés
1. A Goldfish Genomot kiváló minőségű szerelvény verzióval frissítettük, a kontigok 95,75% -át 50 pszeudokromoszómára rögzítve (állvány N50 = 31,84 MB). Két szubgenomot szétválasztottak.
2. A szelektív söpörések genomikus régiói a háziasítás során 201 egyének újraértékelési adatait azonosították, több mint 390 jelölt gént mutatva, amelyek valószínűleg a háziasítási tulajdonságokkal társulnak.
3. A háziasított aranyhalban a hátsó uszonyon 378 jelölt gént tárt fel, amelyek potenciálisan társultak. A tirozin-protein-kináz riportert az átlátszósághoz kapcsolódó jelölt-okozati génként azonosították
Háttér
Az aranyhal (Carassius auratus) az egyik legfontosabb tenyésztett hal, amelyet az ókori Kínában a Crucian pontyból háziasítottak. Charles Darwin kommentálta őket, hogy „áthaladjunk egy szinte végtelen színű színeken, és találkozunk a legszélesebb körű szerkezeti módosításokkal”. A rendkívül változatos tulajdonságok, valamint a háziasítás és a tenyésztés hosszú története miatt az aranyhal kiváló genetikai modellrendszerré teszi a halfiziológia és az evolúció számára.
Eredmények
Aranyhal -genom
JA Pacbio és az Illumina pár végű szekvenálási adatok oint-elemzése kezdeti 1,657 g-os huzat összeszerelést eredményez (Contig N50 = 474 KB). A Bionano optikai térképet előállítottuk, és a szerelvényt 1,73 GB -ra javítottuk (becsült genomméret: 1,8 GB). A HI-C alapú összeszerelés tovább javította az N50 állványokat 606 kb-ról 31,84 MB-ra, és 95,75% (1,65 GB) orientált és rendelt rögzítési sebességet ért el. A genom 56 251 kódoló gént és 10 098 hosszú nem kódoló transzkripciót foglal magában. Ezenkívül az 50 kromoszómából 38 potenciális centromer régiót előre jeleztek.
1. ábra arany hal genom
TA szubgenomok tiszta halmazát az 50 aranyhal kromoszómában azonosították, amelyek egy ősi hibridizációs eseményből származtak. Az aranyhal és a barbina között nagyobb mértékű leolvasásokkal rendelkező kromoszómák halmazát az A szubgenoma (chra01 ~ a25), azaz a Barbinae -nál közös szubgenomák, a maradékokat B algenome -ként (ChrB01 ~ B25).
A háziasítás és a szelektív seprések
AÖsszesen 16 vad típusú Crucian CARP és 185 reprezentatív aranyhal -variáns volt a megkülönböztetés, az átlagos szekvenálási mélység körülbelül 12,5x, 4,3 terabázt generálva. A filogenetikai rekonstrukció és a PCA elemzés megerősítette a közönséges aranyhal és a keresztes ponty közötti szorosabb kapcsolatot, mint más aranyhal, amely utóbbi két vonalra osztott.
LD A fenti négy alpopuláció bomlási elemzése támogatta a populáció genetikai szűk keresztmetszete létezését a háziasítás és az erős mesterséges szelekció során az aranyhalban. A genetikai sokféleség (π) növekvő növekedése a keresztes pontyoktól a közönséges aranyhalig, a Wen Goldfish és a tojás aranyhal felé, a genetikai variációk jelentős felhalmozódását jelezték háziasításuk során. 50 szelektív seprő genomiális régiókat, amelyek 25,2 MB -t és 946 gént tartalmaznak, reprezentatív adatokból (33 aranyhal és 16 Crucian Crap) azonosítottuk. Az elemzés 201 egyénre történő kibővítésével 393 gén jelezte a teljes szelektív seprő régióit. Ezeket a géneket alacsony diverzitásból találták meg, amelyek valószínűleg hozzájárultak az aranyhal fő háziasításának tulajdonságaihoz kapcsolódó fenotípusokhoz.
3. ábra
GWAS a háziasított aranyhalon
DAz Orsal Fin egy kulcsfontosságú jellemző, amely megkülönbözteti a wen aranyhalat a tojás aranyhalától. A 96 wen aranyhalon lévő hátsó uszony GWA -ja és a 87 tojás aranyhal 378 jelölt gént fedezett fel 13 kromoszómán keresztül, és ezen gének egyenetlen eloszlását figyelték meg a szubgenomok között. Ezen jelölt gének funkcionális elemzése kiemelte a biológiai folyamatokat, beleértve a „sejtfelszíni receptor jelátvitelt”, a „transzmembrán transzportot”, a „vázrendszer fejlesztését” stb.
4. ábra: A hátsó uszony GWAS a háziasított aranyhalon
IAz átlátszó skálával kapcsolatos tulajdonságok n GWA-ja egyetlen erős asszociációs csúcsot észleltek. Az egyik jelölt régióban egy tirozin-protein-kináz receptort kódoló gént azonosítottak.
5. ábra Átlátszó skálával kapcsolatos tulajdonságok GWAS
Referencia
CHen D et al. Az aranyhal evolúciós eredete és háziasításának története (Carassius auratus). PNAS (2020)
Hír Cél, hogy megosszák a legújabb sikeres eseteket a biomarker technológiákkal, új tudományos eredményeket, valamint a tanulmány során alkalmazott kiemelkedő technikákat.
A postai idő: január-04-2022