ÉVOLUTION DU GÉNOME
PNAS
L'origine évolutive et l'histoire de la domestication du poisson rouge (Carassius auratus)
PacBio |Illumine |Carte du génome de Bionano |Assemblée du génome Hi-C |Carte génétique |GWAS |ARN-Seq
Points forts
1. Le génome de Goldfish a été mis à jour avec une version d'assemblage de haute qualité, ancrant 95,75 % des contigs dans 50 pseudochromosomes (Scaffold N50 = 31,84 Mo).Deux sous-génomes ont été démêlés.
2. Les régions génomiques des balayages sélectifs au cours de la domestication ont été identifiées à partir des données de reséquençage de 201 individus, dévoilant plus de 390 gènes candidats susceptibles d'être associés aux traits de domestication.
3.GWAS sur la nageoire dorsale du poisson rouge domestique a révélé 378 gènes candidats potentiellement associés.Un rapporteur tyrosine-protéine kinase a été identifié comme gène causal candidat associé à la transparence
Arrière-plan
Le poisson rouge (Carassius auratus) est l'un des poissons d'élevage les plus importants, domestiqué à partir du carassin dans la Chine ancienne.Charles Darwin les a commentés ainsi : « En passant par une diversité de couleurs presque infinie, nous rencontrons les modifications de structure les plus extraordinaires ».Des caractéristiques extrêmement diverses et une longue histoire de domestication et d’élevage font du poisson rouge un excellent système modèle génétique pour la physiologie et l’évolution des poissons.
Réalisations
Génome du poisson rouge
JL'analyse conjointe des données de séquençage d'extrémité de paire PacBio et Illumina donne un projet d'assemblage initial de 1,657 G (Contig N50 = 474 Ko).La carte optique Bionano a été générée et corrigée l'assemblage à une taille de 1,73 Go (taille estimée du génome : 1,8 Go).L'assemblage basé sur Hi-C a encore amélioré l'échafaudage N50 de 606 Ko à 31,84 Mo et a atteint un taux d'ancrage orienté et ordonné de 95,75 % (1,65 Go).Le génome comprend 56 251 gènes codants et 10 098 transcrits longs non codants.De plus, 38 régions centromériques potentielles ont été prédites sur 50 chromosomes.
Fig.1 Génome du poisson rouge
TDeux ensembles clairs de sous-génomes ont été identifiés dans les 50 chromosomes de poissons rouges résultant d'un ancien événement d'hybridation.L'ensemble de chromosomes avec une proportion plus élevée de lectures alignées entre les poissons rouges et les Barbinae a été défini comme le sous-génome A (ChrA01 ~ A25), c'est-à-dire le sous-génome commun aux Barbinae, et le reste comme le sous-génome B (ChrB01 ~ B25).
Domestication et balayages sélectifs
AAu total, 16 carassins de type sauvage et 185 variantes représentatives de poissons rouges ont été reséquencés avec une profondeur de séquençage moyenne d'environ 12,5X, générant 4,3 térabases de données.La reconstruction phylogénétique et l'analyse PCA ont confirmé une relation plus étroite entre le poisson rouge commun et le carassin que les autres poissons rouges, ces derniers étant divisés en deux lignées.
LL'analyse de la désintégration D sur quatre sous-populations ci-dessus a confirmé l'existence d'un goulot d'étranglement génétique de la population lors de la domestication et d'une forte sélection artificielle chez les poissons rouges.L'augmentation de la diversité génétique (π) depuis le carassin jusqu'au poisson rouge commun, en passant par le poisson rouge Wen et le poisson rouge œuf, indique une accumulation significative de variations génétiques au cours de leur domestication.50 régions génomiques de balayage sélectif couvrant 25,2 Mo et 946 gènes ont été identifiées à partir de données représentatives (33 poissons rouges et 16 carassins).En élargissant l'analyse à 201 individus, 393 gènes ont indiqué des régions de balayage sélectif terminé.Ces gènes étaient de faible diversité, ce qui contribue probablement aux phénotypes associés aux principaux traits de domestication chez les poissons rouges.
Fig.3 Analyse associée à la domestication à l'échelle du génome
GWAS sur des poissons rouges domestiques
Dla nageoire dorsale est une caractéristique clé qui distingue le poisson rouge Wen du poisson rouge œuf.GWAS de la nageoire dorsale de 96 poissons rouges Wen et de 87 poissons rouges Egg a révélé 378 gènes candidats répartis sur 13 chromosomes et une répartition inégale de ces gènes entre les sous-génomes a été observée.L'analyse fonctionnelle de ces gènes candidats a mis en évidence des processus biologiques tels que la « signalisation des récepteurs de surface cellulaire », le « transport transmembranaire », le « développement du système squelettique », etc.
Fig.4 GWAS de la nageoire dorsale d'un poisson rouge domestique
IDans le GWAS de traits transparents liés à l'échelle, un seul pic d'association fort a été détecté.Un gène codant pour un récepteur tyrosine-protéine kinase a été identifié dans l'une des régions candidates.
Fig.5 GWAS de traits transparents liés à l'échelle
Référence
Cpoule D et al.L'origine évolutive et l'histoire de la domestication du poisson rouge (Carassius auratus).PNAS (2020)
Nouvelles vise à partager les derniers cas réussis avec Biomarker Technologies, en capturant de nouvelles réalisations scientifiques ainsi que des techniques importantes appliquées au cours de l'étude.
Heure de publication : 04 janvier 2022