GENOMUN TƏKAMÜLÜ
təbiət
Kommunikasiyalar
Genom ardıcıllığı qlobal dağılma yollarını aşkar edir və dəniz atı təkamülündə konvergent genetik uyğunlaşmaları təklif edir.
PacBio |Illumina |Hi-C |WGS |Genetik Müxtəliflik |Demoqrafik Tarix |Gen axını
Pacbio ardıcıllığı, genom de novo yığılması və annotasiya xidmətləri Biomarker Technologies tərəfindən təmin edilmişdir.
Vurğulananlar
1. 15,5 Mb kontig N50 olan yüksək keyfiyyətli xromosom səviyyəli dəniz atı (Hippocampus erectus) genomu əldə edilmişdir.
2.Dünyada 21 dəniz atı növündən cəmi 358 genomun ardıcıllığı dəyişdirildi.
3.Dəniz atları gec Oliqosendə inkişaf etmiş və sonrakı dövri qlobal müstəmləkəçilik marşrutları müəyyən edilmiş və okean axınlarında və paleotemporal dəniz yollarında dəyişən dinamika ilə əlaqələndirilmişdir.
4. Təkrarlanan “sümüklü onurğalar” adaptiv fenotipinin genetik əsası əsas inkişaf genində müstəqil əvəzlənmələrlə bağlıdır.
5. Okean axınları ilə rafting zəif dağılmanı kompensasiya edir və sürətli uyğunlaşma yeni yaşayış yerlərinin koloniyalaşdırılmasını asanlaşdırır
Nailiyyətlər
Şəkil 1 358 dəniz atı nümunəsinin genetik müxtəlifliyi və filogenetik əlaqələri
a22 xromosomda 21 dəniz atı növünün nukleotid müxtəlifliyi (π) nümunələri ilə nümunə götürülmüş dəniz atları üçün coğrafi nümunə götürmə yerləri.b 358 dəniz atının genom geniş SNP-ləri ilə tikilmiş qonşu ağac.(a)-da yer pin simvolları və (b)-də budaq fonu bir-birinə uyğundur.
Şəkil 2 Dəniz atlarının kolonizasiyası və demoqrafik tarixi
a21 dəniz atı növü üçün filogenetik ağac və divergensiya vaxtı təxminləri.Budaq xəttinin qalınlığı əhalinin ölçüsü təxminlərinə (Ne) uyğundur və rənglər müxtəlif nəsilləri göstərir.I–III işarələri kalibrləmə nöqtələrini göstərir.b–d Divergensiya vaxtı, paylanma, vikariasiya hadisələri və okean axınları (ağ oxlar) əsasında dəniz atlarının proqnozlaşdırılan kolonizasiya marşrutları (rəngli oxlar).b Hind-Avstraliya arxipelaqı dəniz atları 18-23 milyon il ərzində müxtəlifləşərək qlobal miqyasda yayılmadan əvvəl Hippocampus cinsinin mənşə mərkəzi (qırmızı işarə) idi.c Dəniz atları əvvəlcə Atlantik Okeanına açılan Tethyan dəniz yolu vasitəsilə müstəmləkə etdilər, bu da bağlandıqdan sonra (7-13 ay ərzində Terminal hadisəsi) bu Tethyan nəslini Hind okeanındakı bacı nəsildən ayırdı.Sonuncu, sonradan Ərəb dənizində sürətlə şaxələnmiş (sarı işarə) və dəniz atlarının diversifikasiyasının ikinci mərkəzini yaratmışdır.d Atlantik okeanının ikinci dəniz atının müstəmləkəçiliyi hadisəsi Hind okeanından Cənubi Afrikanın ucunu keçərək təxminən 5M və nəhayət, hələ də açıq olan Panama dəniz yolu ilə təxminən 3,6 milyon il ərzində Şərqi Sakit Okeana çataraq baş verdi.
Şəkil 3 Gen axını və effektiv populyasiya ölçüsündə dalğalanmalar
aCənubi Atlantik Okeanında yaşayan növlər arasında gen axını aşkar edilib.Gen axını G-PhoCS tərəfindən çıxarılan miqrasiya dərəcəsi kimi ağ xətlərin yaxınlığında göstərilir.Oxların qalınlığı və istiqaməti müvafiq olaraq gen axınının sürətinə və istiqamətinə uyğundur.b PSMC tərəfindən effektiv əhali ölçüsündə dalğalanmalar.X oxu indiki vaxtdan əvvəlki illəri, y oxu isə effektiv əhalinin ölçüsünü əks etdirir.Qrafiklər əsasən müxtəlif yayılma ərazilərinə malik növlərin hər biri üçün coğrafi paylanmaya görə təşkil edilmişdir.c Son 1 milyon il ərzində dəniz səviyyəsinin metrlə dəyişməsi33.Sarı xətt son qlobal buzlaqlararası zirvəni, mavi kölgə isə son buzlaq maksimum dövrünü göstərir.
Şəkil 4 Onurğaların təkamülü.
aSolda, dəniz atlarında onurğaların müstəqil təkamülünü göstərən Növlər ağacı.Filial uzunluğu sayt başına əvəzetmələrin sayını göstərir.Dörd tikanlı dəniz atı növü mavi rənglə vurğulanır.Qalın budaqlar bmp3 geni üçün qeyri-sinonim əvəzetmələrin (dN/dS) daha yüksək nisbətlərinə uyğun gəlir.Bmp3 geni üçün kanonik və ümumiləşdirilmiş McDonald və Kreitman testi (MKT) arxa plan rəngləri ilə vurğulanan fərqli tikanlı və qeyri-spiny xüsusiyyətləri olan, əhəmiyyət səviyyələri müvafiq olaraq mavi və qırmızı şriftlə p dəyəri ilə göstərilən üç cüt bacı növ üçün həyata keçirilmişdir.Sağda, bmp3 zülalında amin turşusu əvəzetmələrinin, tikanlı dənizatlarında polimorfik və sabit əvəzetmələrin müqayisəsi müvafiq olaraq qırmızı və mavi dairələrlə göstərilmişdir.b Qeyri-tikənli növlərlə müqayisədə tikanlı dənizatlarında dN/dS dəyərlərinin bmp3-də paylanması.c Filogenetik ağacda müstəqil təkamül bmp3 ilə kodlanmış zülal üçün yenidən qurulur.d Hippocampus erectus-da bmp3-ün tam montaj yerində hibridləşməsi.
İstinad
Li C və başqaları.Genom ardıcıllığı qlobal dağılma yollarını aşkar edir və dəniz atı təkamülündə konvergent genetik uyğunlaşmaları təklif edir.Nat Commun.2021 fevral 17;12(1):1094.
Xəbərlər və Mövzular Ən son uğurlu hadisələri Biomarker Technologies ilə bölüşmək, yeni elmi nailiyyətləri, eləcə də tədqiqat zamanı tətbiq olunan görkəmli texnikaları əldə etmək məqsədi daşıyır.
Göndərmə vaxtı: 06 yanvar 2022-ci il