ЭВАЛЮЦЫЯ ГЕНОМА
прыроды
СУВЯЗЕ
Паслядоўнасці геному выяўляюць глабальныя шляхі распаўсюджвання і мяркуюць канвергентныя генетычныя адаптацыі ў эвалюцыі марскога канька
PacBio |Ілюміна |Прывітанне-C |WGS |Генетычная разнастайнасць |Дэмаграфічная гісторыя |Генная плынь
Паслугі па секвеніраванні Pacbio, зборцы геному de novo і анатацыях былі прадастаўлены Biomarker Technologies.
Асноўныя моманты
1. Быў атрыманы высакаякасны геном марскога канька (Hippocampus erectus) на ўзроўні храмасом з кантыгам N50 памерам 15,5 Мб.
2. Было паўторна секвеніравана 358 геномаў 21 віду марскіх канькоў з усяго свету.
3. Марскія канькі, якія з'явіліся ў познім алігацэне, і наступныя кругасветныя шляхі каланізацыі вызначаны і звязаны са зменлівай дынамікай акіянскіх плыняў і палеачасавых марскіх шляхоў
4. Генетычная аснова перыядычнага адаптыўнага фенатыпу «касцяных шыпоў» звязана з незалежнымі заменамі ў ключавым гене развіцця.
5. Рафтынг па акіянскіх плынях кампенсуе дрэннае рассейванне, а хуткая адаптацыя спрыяе каланізацыі новых месцапражыванняў
Дасягненні
Мал. 1. Генетычная разнастайнасць і філагенетычныя адносіны 358 узораў марскога канька
аГеаграфічныя месцы адбору проб марскіх канькоў з мадэлямі разнастайнасці нуклеатыдаў (π) 21 віду марскіх канькоў па 22 храмасомах.b Суседняе дрэва, пабудаванае з агульнагеномнымі SNP 358 марскіх канькоў.Сімвалы шпількі месцазнаходжання ў (a) і фон галіны ў (b) адпавядаюць адзін аднаму.
Мал. 2 Каланізацыя і дэмаграфічная гісторыя марскіх канькоў
аФілагенетычнае дрэва і ацэнкі часу дывергенцыі для 21 відаў марскіх канькоў.Таўшчыня лініі галіны адпавядае ацэнцы памеру папуляцыі (Ne), а колеры паказваюць розныя лініі.Сімвалы I–III паказваюць кропкі каліброўкі.b–d Прагназуемыя маршруты каланізацыі (каляровыя стрэлкі) марскіх канькоў на аснове часу дывергенцыі, размеркавання, падзей намеснікаў і акіянічных плыняў (белыя стрэлкі).b Інда-Аўстралійскі архіпелаг быў цэнтрам паходжання (чырвоная пазнака) роду Hippocampus да таго, як марскія канькі разнастаіліся і рассеяліся па ўсім свеце 18–23 млн гадоў.c Марскія канькі першапачаткова каланізавалі Атлантычны акіян праз адкрыты Тэтыанскі марскі шлях, які пасля яго закрыцця (канчатковая падзея на працягу 7-13 млн гадоў) аддзяліў гэтую тэтыянскую лінію ад роднаснай лініі ў Індыйскім акіяне.Апошняя пасля хутка дыверсіфікавалася (жоўтая маркіроўка) у Аравійскім моры, стварыўшы другі цэнтр дыверсіфікацыі марскіх канькоў.d Другая падзея каланізацыі Атлантычнага акіяна марскім каньком адбылася з Індыйскага акіяна прыкладна праз 5 млн гадоў, міма паўднёваафрыканскага ўскрайку і, нарэшце, прыбыўшы ва ўсходнюю частку Ціхага акіяна праз усё яшчэ адкрыты Панамскі марскі шлях прыкладна праз 3,6 млн гадоў.
Мал. 3 Паток генаў і ваганні эфектыўнага памеру папуляцыі
аПаток генаў выяўлены паміж відамі, якія насяляюць у паўднёвай частцы Атлантычнага акіяна.Паток генаў паказаны побач з белымі лініямі як хуткасць міграцыі, выведзеная G-PhoCS.Таўшчыня і кірунак стрэлак адпавядаюць хуткасці і кірунку патоку генаў адпаведна.b Ваганні эфектыўнага памеру папуляцыі па PSMC.Вось X уяўляе час у гадах да цяперашняга часу, а вось Y уяўляе эфектыўны памер папуляцыі.Дыяграмы арганізаваны ў асноўным у адпаведнасці з геаграфічным распаўсюджваннем для кожнага з відаў з рознымі раёнамі распаўсюджвання.c Змена ўзроўню мора за апошні мільён гадоў у метрах33.Жоўтая лінія паказвае апошні глабальны міжледавіковы пік, а блакітны адценне паказвае апошні максімальны перыяд ледавікоў.
Мал. 4 Эвалюцыя шыпоў.
аЗлева, дрэва відаў, якое паказвае незалежную эвалюцыю шыпоў у марскіх канькоў.Даўжыня галіны паказвае колькасць замен на сайт.Сінім колерам вылучаны чатыры віды калючых марскіх канькоў.Больш тоўстыя галіны адпавядаюць больш высокім паказчыкам несінонімічных замен на сінанімічныя (dN/dS) для гена bmp3.Кананічны і абагульнены тэст Макдональда і Крэйтмана (MKT) для гена bmp3 быў выкананы для трох папарна сястрынскіх відаў з рознымі калючымі і некалюстымі асаблівасцямі, вылучанымі колерам фону, чые ўзроўні значнасці былі пазначаны значэннем p з сінім і чырвоным шрыфтам адпаведна.Справа параўнанне амінакіслотных замен у бялку bmp3, паліморфныя і фіксаваныя замены ў калючых марскіх канькоў пазначаны чырвоным і сінім кружкамі адпаведна.b Размеркаванне значэнняў dN/dS у bmp3 у калючых марскіх канькоў у параўнанні з відамі без калючак.c Незалежная эвалюцыя ў філагенетычным дрэве, рэканструяваным для бялку, кадаванага bmp3.г. Гібрыдызацыя bmp3 in situ ў Hippocampus erectus.
Даведка
Li C і інш.Паслядоўнасці геному паказваюць глабальныя шляхі распаўсюджвання і мяркуюць канвергентныя генетычныя адаптацыі ў эвалюцыі марскога канька.Нац камун.17 лютага 2021 г.; 12 (1): 1094.
Навіны і асноўныя моманты накіравана на абмен апошнімі паспяховымі кейсамі з Biomarker Technologies, фіксаванне новых навуковых дасягненняў, а таксама вядомых метадаў, якія прымяняюцца падчас даследавання.
Час публікацыі: 6 студзеня 2022 г