EVOLUCIÓN DO XENOMA
PNAS
A orixe evolutiva e a historia de domesticación do peixe dourado (Carassius auratus)
PacBio |Ilumina |Mapa do xenoma de Bionano |Asemblea do xenoma Hi-C |Mapa xenético |GWAS |ARN-Seq
Destacados
1.Actualizouse o xenoma de Goldfish cunha versión de montaxe de alta calidade, ancorando o 95,75% dos contigs en 50 pseudocromosomas (Scaffold N50=31,84 Mb).Dous subxenomas foron desenredados.
2.Identificáronse rexións xenómicas de varridos selectivos durante a domesticación a partir de datos de resecuenciación de 201 individuos, revelando máis de 390 xenes candidatos que probablemente están asociados con trazos de domesticación.
3.GWAS na aleta dorsal de peixes dourados domesticados revelou 378 xenes candidatos que se asociaron potencialmente.Identificouse un indicador de tirosina-proteína quinasa como xene causal candidato asociado coa transparencia
Fondo
O peixe dourado (Carassius auratus) é un dos peixes de cultivo máis importantes, que foron domesticados a partir da carpa cruciana na antiga China.Foron comentados por Charles Darwin como "Pasando por encima dunha diversidade case infinita de cores, atopámonos coas modificacións máis extraordinarias da estrutura".As características extremadamente diversas e a longa historia de domesticación e cría fan do peixe dourado un excelente sistema modelo xenético para a fisioloxía e a evolución dos peixes.
Logros
Xenoma do peixe dourado
JA análise conxunta dos datos de secuenciación de extremos de pares de PacBio e Illumina obtén un proxecto inicial de 1,657 G (Contig N50=474 Kb).Xerouse o mapa óptico Bionano e corrixiuse a montaxe nun tamaño de 1,73 Gb (tamaño do xenoma estimado: 1,8 Gb).A montaxe baseada en Hi-C mellorou aínda máis o andamio N50 de 606 Kb a 31,84 Mb e logrou unha taxa de ancoraxe ordenada e orientada ao 95,75% (1,65 Gb).O xenoma comprende 56.251 xenes codificantes e 10.098 transcritos longos non codificantes.Ademais, predixíronse 38 rexións centroméricas potenciais entre 50 cromosomas.
Fig.1 Xenoma do peixe dourado
TIdentificáronse dous conxuntos claros de subxenomas nos 50 cromosomas de peixe dourado que resultaron dun antigo evento de hibridación.O conxunto de cromosomas con maior proporción de lecturas aliñadas entre o peixe dourado e Barbinae definíronse como subxenoma A (ChrA01~A25), é dicir, subxenoma común a Barbinae, e os restantes como subxenoma B (ChrB01~B25).
Domesticación e varridos selectivos
Aresecuenciaron un total de 16 carpas de tipo salvaxe e 185 variantes representativas de peixe dourado cunha profundidade de secuenciación media de aproximadamente 12,5X, xerando 4,3 terabases de datos.A reconstrución filoxenética e a análise de PCA confirmaron unha relación máis estreita entre o peixe dourado común e a carpa crucian que outros peixes dourados, que se dividiron en dúas liñaxes.
LA análise da descomposición D en catro subpoboacións superiores apoiou a existencia dun pescozo de botella xenético durante a domesticación e unha forte selección artificial nos peixes dourados.O aumento da diversidade xenética (π) desde a carpa cruciana ata o peixe dourado común, ademais do peixe dourado de Wen e do peixe dourado Egg, indicou unha acumulación significativa de variacións xenéticas durante a súa domesticación.Identificáronse 50 rexións xenómicas de varrido selectivo que abarcan 25,2 Mb e 946 xenes a partir de datos representativos (33 peixes dourados e 16 crucian crap).Ampliando a análise a 201 individuos, 393 xenes indicaron rexións de varrido selectivo completado.Atopáronse estes xenes de baixa diversidade, que probablemente contribuíron aos fenotipos asociados aos principais trazos de domesticación dos peixes dourados.
Fig.3 Análise asociada á domesticación de todo o xenoma
GWAS en peixes dourados domesticados
DA aleta orsal é unha característica clave que distingue o peixe dourado Wen do peixe dourado Egg.O GWAS da aleta dorsal de 96 peixes de ouro Wen e 87 peixes de ouro Egg revelou 378 xenes candidatos repartidos por 13 cromosomas e observouse unha distribución desigual destes xenes entre os subxenomas.A análise funcional destes xenes candidatos destacou procesos biolóxicos, incluíndo "Sinalización do receptor da superficie celular", "Transporte transmembrana", "Desenvolvemento do sistema esquelético", etc.
Fig.4 GWAS da aleta dorsal en peixes dourados domesticados
In GWAS de trazos transparentes relacionados coa escala, detectouse un único pico de asociación forte.Identificouse un xene que codifica un receptor de tirosina-proteína quinase nunha das rexións candidatas.
Fig.5 GWAS de trazos transparentes relacionados coa escala
Referencia
Cgaliña D et al.A orixe evolutiva e a historia de domesticación do peixe dourado (Carassius auratus).PNAS (2020)
Novas ten como obxectivo compartir os últimos casos exitosos con Biomarker Technologies, capturando novos logros científicos, así como técnicas destacadas aplicadas durante o estudo.
Hora de publicación: 04-xan-2022