GENOME EVOLUSIE
aard
KOMMUNIKASIE
Genoomvolgordes openbaar globale verspreidingsroetes en stel konvergente genetiese aanpassings in seeperd-evolusie voor
PacBio |Illumina |Hi-C |WGS |Genetiese diversiteit |Demografiese geskiedenis |Gene Flow
Die Pacbio-volgordebepaling, genome de novo-samestelling en annotasiedienste is deur Biomarker Technologies verskaf.
Hoogtepunte
1. 'n Hoë kwaliteit chromosoomvlak seeperdjie (Hippocampus erectus) genoom met aaneenlopende N50 van 15.5 Mb is verkry.
2. 'n Totaal van 358 genome van wêreldwye 21 seeperdspesies is hervolgorde gemaak.
3. Seeperdjies wat in die laat Oligoseen ontwikkel is en daaropvolgende sirkum-globale kolonisasieroetes word geïdentifiseer en gekoppel aan veranderende dinamika in seestrome en paleotemporale seeweg-openinge
4.Die genetiese basis van die herhalende "benige stekels"-aanpasbare fenotipe is gekoppel aan onafhanklike substitusies in 'n sleutelontwikkelingsgeen.
5. Rafting via seestrome kompenseer vir swak verspreiding en vinnige aanpassing vergemaklik die kolonisering van nuwe habitatte
Prestasies
Fig. 1 Genetiese diversiteit en filogenetiese verwantskappe van 358 seeperdmonsters
aGeografiese steekproeflokasies vir gemonsterde seeperdjies met patrone van nukleotieddiversiteit (π) van die 21 seeperdspesies oor 22 chromosome.b Aangrensende boom gebou met genoomwye SNPs van 358 seeperdjies.Liggingpensimbole in (a) en takagtergrond in (b) stem ooreen met mekaar.
Fig. 2 Kolonisasie en demografiese geskiedenis van seeperdjies
aFilogenetiese boom- en divergensietydskattings vir 21 seeperdspesies.Die taklyndikte stem ooreen met die bevolkingsgrootteskattings (Ne) en kleure dui verskillende afstammelinge aan.Simbole I–III dui kalibrasiepunte aan.b–d Voorspelde kolonisasieroetes (gekleurde pyle) van seeperdjies gebaseer op divergensietyd, verspreiding, vikariansiegebeure en seestrome (wit pyle).b Die Indo-Australiese Argipel was die middelpunt van oorsprong (rooi merk) van die genus Hippocampus voordat seeperde 18–23 Ma wêreldwyd gediversifiseer en versprei het.c Seeperdjies het aanvanklik die Atlantiese Oseaan gekoloniseer deur die opening van die Tetiaanse seeweg, wat, na sy sluiting (Terminale gebeurtenis gedurende 7–13 Ma), hierdie Tetiaanse geslag van sy Indiese Oseaan-susterlyn geskei het.Laasgenoemde het daarna vinnig gediversifiseer (geel merk) in die Arabiese See, wat 'n tweede sentrum van seeperd-diversifikasie gevestig het.d 'n Tweede seeperd-kolonisasiegebeurtenis van die Atlantiese Oseaan het vanaf die Indiese Oseaan ongeveer 5Ma plaasgevind deur die Suid-Afrikaanse punt verby te steek, en uiteindelik in die Oos-Stille Oseaan aan te kom deur die steeds oop Panama-seeweg ongeveer 3.6 Ma.
Fig. 3 Geenvloei en fluktuasies in die effektiewe bevolkingsgrootte
aGeenvloei waargeneem tussen spesies wat die Suid-Atlantiese Oseaan bewoon.Geenvloei word naby die wit lyne getoon as migrasietempo afgelei deur G-PhoCS.Dikte en rigting van die pyle stem ooreen met die tempo en rigting van geenvloei, onderskeidelik.b Fluktuasies in effektiewe bevolkingsgrootte deur PSMC.Die x-as verteenwoordig tyd in jare voor hede terwyl die y-as die effektiewe bevolkingsgrootte verteenwoordig.Die kaarte is hoofsaaklik georganiseer volgens die geografiese verspreiding vir elk van die spesies met verskillende verspreidingsgebiede.c Seevlakverandering gedurende die afgelope 1 miljoen jaar in meter33.Die geel lyn dui die laaste globale interglasiale piek aan, terwyl die siaan-skakering die laaste glasiale maksimum periode aandui.
Fig. 4 Die evolusie van stekels.
aLinks, Spesieboom wat die onafhanklike evolusie van stekels in seeperdjies vertoon.Die taklengte dui die aantal vervangings per terrein aan.Vier stekelrige seeperdspesies word in blou uitgelig.Dikker takke stem ooreen met hoër koerse van nie-sinoniem-tot-sinoniem vervangings (dN/dS) vir bmp3-geen.Kanoniese en veralgemeende McDonald- en Kreitman-toets (MKT) vir bmp3-geen is uitgevoer vir drie paarsgewyse susterspesies met uiteenlopende stekelrige en nie-stekelagtige kenmerke wat deur agtergrondkleure uitgelig is, waarvan die betekenisvlakke deur p-waarde met onderskeidelik blou en rooi lettertipe aangedui is.Regs, vergelyking van aminosuursubstitusies in bmp3-proteïen, polimorfiese en vaste substitusies in stekelrige seeperdjies word onderskeidelik met rooi en blou sirkels aangedui.b Verspreiding van dN/dS-waardes in bmp3 in stekelrige seeperdjies in vergelyking met nie-stekelagtige spesies.c Onafhanklike evolusie in die filogenetiese boom gerekonstrueer vir die proteïen wat deur bmp3 gekodeer is.d Heelberg in situ hibridisasie van bmp3 in Hippocampus erectus.
Verwysing
Li C et al.Genoomvolgordes openbaar globale verspreidingsroetes en stel konvergente genetiese aanpassings in seeperd-evolusie voor.Nat Commun.2021 17 Feb;12(1):1094.
Nuus en hoogtepunte poog om die nuutste suksesvolle gevalle met Biomarker Technologies te deel, nuwe wetenskaplike prestasies vas te lê sowel as prominente tegnieke wat tydens die studie toegepas is.
Postyd: Jan-06-2022