Эволюция генома
ПНА
Эволюционное происхождение и история одомашнивания золотой рыбки (Carassius auratus)
Pacbio | Illumina | Карта генома Бионано | HI-C Genome Assembly | Генетическая карта | Gwas | РНК-seq
Основные моменты
1. Геном Goldfish был обновлен высококачественной версией сборки, закрепляя 95,75% контигов на 50 псевдохромосомов (каркас N50 = 31,84 МБ). Две субгеномы были распущены.
2. Генеральные регионы селективных зачистков во время одомашнивания были выявлены из повторного воздействия данных 201 человек, обнародовавших более 390 генов -кандидатов, которые, вероятно, связаны с признаками одомашнивания.
3. GWAS на дорсальном плавнике в одомашненной золотой рыбке выявили 378 генов -кандидатов, которые потенциально связаны. Репортер тирозин-белко-киназы был идентифицирован как кандидат причинно-следственный ген, связанный с прозрачностью
Фон
Золотая рыбка (Carassius auratus) является одной из самых важных сельскохозяйственных рыб, которая была одомашнена от Crucian Carp в древнем Китае. Чарльз Дарвин прокомментировал их как «передавая почти бесконечное разнообразие цвета, мы встречаемся с самыми необычными модификациями структуры». Чрезвычайно разнообразные особенности и долгая история одомашнивания и размножения делают золотую рыбку отличной генетической модельной системой для физиологии и эволюции рыб.
Достижения
Геном золотой рыбки
JАнализ мази Pacbio и Illumina Pair-END данных последовательности дает начальную сборку 4,657 г (Contig N50 = 474 КБ). Оптическая карта Bionano была сгенерирована и скорректировала сборку на 1,73 ГБ размер (расчетный размер генома: 1,8 ГБ). Ассамблея на основе HI-C дополнительно улучшила каркас N50 с 606 кб до 31,84 МБ и достигла 95,75% (1,65 ГБ), ориентированной и упорядоченной скорости привязки. Геном состоит из 56 251 кодирующих генов и 10,098 длинных некодирующих транскриптов. Кроме того, 38 потенциальных центромерных областей были предсказаны из 50 хромосом.
Рис.1 Gold Fish Genome
TWo Clear Sets of Subgenomes были идентифицированы в 50 хромосомах из золотой рыбки, которые были получены в результате древнего события гибридизации. Набор хромосом с более высокой доли чтения, выровненных между золотой рыбкой и барбами, был определен как субгеном А (Chra01 ~ A25), то есть субгеном, общий для Барбины, и остатки как субгеном B (Chrb01 ~ B25).
Одомашнивание и выборочные разверты
AВ общей сложности 16 вариантов Crucian дикого типа и 185 репрезентативных вариантов золотой рыбки были переоценкой со средней глубиной секвенирования приблизительно 12,5x, генерируя 4,3 терабазы данных. Филогенетическая реконструкция и анализ PCA подтвердили более тесную связь между обыкновенной золотой рыбкой и Crucian Carp, чем другие золотые рыбки, которая последняя делилась на две линии.
LD Анализ распада на более чем четырех субпопуляциях поддерживал существование генетического узкого места населения во время одомашнивания и сильного искусственного отбора в золотой рыбке. Увеличение генетического разнообразия (π) от Crucian Carp до общей золотой рыбки до золотой рыбки Wen и яичного золота показало значительное накопление генетических вариаций во время их одомашнивания. 50 селективных геномных областей, охватывающих 25,2 МБ и 946 генов, были идентифицированы по репрезентативным данным (33 золотая рыбка и 16 Crucian Crap). Расширение анализа до 201 человек, 393 гена указали на области завершенного селективного развертки. Эти гены были обнаружены с низким разнообразием, что, вероятно, способствует фенотипам, связанным с основными признаками одомашнивания в золотой рыбке.
Рис.3 Анализ, связанный с одомашневанием по всему геному
GWA на одомашненной золотой рыбке
DOrsal Fin - ключевая особенность, отличающая золотую рыбку от яичной золотой рыбки. GWAS дорсального плавника на 96 WEN Goldfish и 87 яичных золотых рыбки выявили 378 генов -кандидатов, распространяемых на 13 хромосом, и наблюдалось неравномерное распределение этих генов между субгеномами. Функциональный анализ этих генов -кандидатов подчеркнул биологические процессы, включая «передачу сигналов рецептора клеточной поверхности», «трансмембранная транспортировка», «развитие скелетной системы» и т. Д.
Рис.4 GWAS дорсального плавника на одомашненной золотой рыбке
IN GWA с прозрачными чертами, связанными с масштабами, был обнаружен единый пик сильной ассоциации. Ген, кодирующий рецептор тирозин-белковой киназы, был идентифицирован в одной из регионов-кандидатов.
Рис.5 GWA с прозрачными чертами, связанными с масштабами
Ссылка
CHen D et al. Эволюционное происхождение и история одомашнивания золотой рыбки (Carassius auratus). ПНАС (2020)
Новости Целью обмена последними успешными случаями с биомаркерами технологий, захватывая новые научные достижения, а также заметные методы, применяемые в ходе исследования.
Время сообщения: январь-04-2022