התפתחות גנום
PNAS
היסטוריית המוצא האבולוציוני והיסטוריה של דגי הזהב (Carassius auratus)
PACBIO | Illumina | מפת הגנום של ביוננו | מכלול גנום HI-C | מפה גנטית | GWAS | RNA-seq
פַּסִים
1. גנום Goldfish עודכן בגרסת הרכבה באיכות גבוהה, ועיגנה 95.75% מהקונטיגים ל 50 pseudochromosomes (פיגום N50 = 31.84 MB). שתי תת -תאי התנתקו.
2. אזורים גנומיים של טאטאות סלקטיביות במהלך הביות זוהו מנתוני שוויון מחדש של 201 אנשים, וחשפו מעל 390 גנים מועמדים הקשורים ככל הנראה לתכונות ביות.
3. GWAS על סנפיר הגב בדגי זהב מבויתים חשפו 378 גנים מועמדים שעלולים להיות קשורים. כתב קינאז טירוזין-חלבון זוהה כגן סיבתי המועמד הקשור לשקיפות
רֶקַע
דג זהב (Carassius auratus) הוא אחד הדגים החקלאים החשובים ביותר, שהיו מבויתים מקרפיון צולב בסין העתיקה. הם הועברו על ידי צ'ארלס דארווין כ"עוברים על מגוון צבע כמעט אינסופי, אנו נפגשים עם השינויים המבנים יוצאי הדופן ביותר ". מאפיינים מגוונים במיוחד והיסטוריה ארוכה של ביות וגידול הופכים את דגי הזהב למערכת מודל גנטית מצוינת לפיזיולוגיה של דגים והתפתחות.
הישגים
גנום דג זהב
Jניתוח משחות של נתוני רצף של Pacbio ו- Illumina Allumina מניב מכלול טיוטה ראשוני של 1.657 גרם (Contig N50 = 474 KB). מפה אופטית של ביוננו נוצרה ותיקנה את ההרכבה לגודל של 1.73 ג'יגה -בייט (גודל הגנום המשוער: 1.8 ג'יגה -בייט). מכלול מבוסס HI-C שיפר עוד יותר את הפיגום N50 מ- 606 KB ל- 31.84 MB והשיג 95.75% (1.65 ג'יגה-בייט) שיעור העיגון והוזמן. הגנום כולל 56,251 גנים קידוד ותמליל ארוך ללא קידוד. יתר על כן, 38 אזורים צנטרומריים פוטנציאליים ניבאו מתוך 50 כרומוזומים.
איור 1 גנום דגי זהב
TWO קבוצות ברורות של תת -גנומים זוהו ב -50 הכרומוזומים של דגי הזהב שנבעו מאירוע הכלאה עתיק. מערך הכרומוזומים עם שיעור גבוה יותר של קריאות המיושרות בין דגי זהב לברבינה הוגדרו כתת -גנום A (Chra01 ~ A25), כלומר תת -גנום המשותף לברבינה, והשאר תת -גנום B (Chrb01 ~ B25).
ביות וסחפות סלקטיבית
Aבסך הכל 16 קרפיזים צולבים מסוג פראי ו -185 גרסאות דגי זהב מייצגות היו שוויון עם עומק רצף ממוצע של כ 12.5X, ויצרו 4.3 טראבזיס של נתונים. שחזור פילוגנטי וניתוח PCA אישרו קשר מקרוב בין דגי זהב נפוצים לקרפיון צורבים מאשר דגי זהב אחרים, אשר האחרונים חילקו לשני שושלות.
LD ניתוח ריקבון על מעל ארבע תת -אוכלוסיות תמך בקיומו של צוואר בקבוק גנטי באוכלוסייה במהלך הביות ובחירה מלאכותית חזקה בדגי זהב. הגדלת המגוון הגנטי (π) מקרפיון צולב לדגי זהב הנפוצים בהמשך לדגי זהב וון ודגי זהב ביצה הצביעו על הצטברות משמעותית של וריאציות גנטיות במהלך ביותם. 50 אזורים גנומיים טאטאים סלקטיביים המכסים 25.2 מגה -בייט ו -946 גנים זוהו מנתונים מייצגים (33 דגי זהב ו -16 שטויות צורבות). הרחבת הניתוח ל 201 אנשים, 393 גנים הצביעו על אזורים של טאטא סלקטיבי מושלם. גנים אלה נמצאו בעלי מגוון נמוך, אשר ככל הנראה תרמו לפנוטיפים הקשורים לתכונות הביות העיקריות בדגי הזהב.
איור 3 ניתוח הקשור לביות גנום
GWAS על דג זהב מבוית
Dסנפיר אורסל הוא תכונה מרכזית מבדילה את דגי הזהב של וון מדגי זהב ביצה. GWAS של סנפיר הגב על 96 דגי זהב וון ו 87 דגי זהב ביצה חשפו 378 גנים של מועמדים הפרוסים על פני 13 כרומוזומים ונצפתה חלוקה לא אחידה של גנים אלה בין תת -תת -תאי. ניתוח פונקציונלי על גנים של מועמדים אלה הדגיש תהליכים ביולוגיים הכוללים "איתות קולטן פני השטח של תאים", "הובלת טרנסממברנה", "פיתוח מערכות שלד" וכו '.
איור 4 גוואס של סנפיר הגב על דג זהב מבוית
IN GWAS של תכונות שקופות הקשורות בקנה מידה, התגלה שיא אסוציאציה חזק יחיד. גן המקודד קולטן קינאז טירוזין-חלבון זוהה באחד מאזורי המועמדים.
איור 5 GWAs של תכונות שקופות בקנה מידה
הַפנָיָה
CHen d et al. היסטוריית המוצא האבולוציוני והיסטוריה של דגי הזהב (Carassius auratus). PNAS (2020)
חֲדָשׁוֹת נועד לשתף את המקרים המוצלחים האחרונים עם טכנולוגיות ביו -סמן, לכידת הישגים מדעיים חדשים כמו גם טכניקות בולטות המיושמות במהלך המחקר.
זמן ההודעה: ינואר -04-2022