התפתחות הגנום
טֶבַע
תקשורת
רצפי הגנום חושפים נתיבי פיזור גלובליים ומציעים התאמות גנטיות מתכנסות באבולוציה של סוס ים
PacBio |אילומינה |Hi-C |WGS |גיוון גנטי |היסטוריה דמוגרפית |זרימת גנים
שירותי ריצוף Pacbio, הרכבה גנום דה נובו והערות סופקו על ידי Biomarker Technologies.
עיקרי הדברים
1. הושג גנום של סוסון ים ברמת כרומוזום (Hippocampus erectus) באיכות גבוהה עם Contig N50 של 15.5 Mb.
2. סה"כ 358 גנומים מ-21 מינים של סוסי ים ברחבי העולם הורכבו מחדש.
3. סוסי ים שהתפתחו בסוף האוליגוקן ובנתיבי הקולוניזציה המקיפים-גלובליים לאחר מכן מזוהים ומקושרים לדינמיקה המשתנה בזרמי האוקיינוס ובפתחי הים הפלאוטמפורליים
4. הבסיס הגנטי של הפנוטיפ האדפטיבי החוזר "שדרות גרמיות" מקושר להחלפות עצמאיות בגן התפתחותי מפתח.
5. רפטינג באמצעות זרמי אוקיינוס מפצה על פיזור לקוי והסתגלות מהירה מאפשרת התיישבות של בתי גידול חדשים
הישגים
איור 1 מגוון גנטי ויחסים פילוגנטיים של 358 דגימות סוסי ים
אמיקומי דגימה גיאוגרפיים של סוסי ים שנדגמו עם דפוסים של מגוון נוקלאוטידים (π) של 21 מיני סוסי ים על פני 22 כרומוזומים.b עץ שכנה שנבנה עם SNP רחבי גנום של 358 סוסי ים.סמלי סיכת מיקום ב-(א) ורקע ענף ב-(ב) תואמים זה לזה.
איור 2 קולוניזציה והיסטוריה דמוגרפית של סוסי ים
אאומדני עץ פילוגנטי וזמן סטייה עבור 21 מיני סוסי ים.עובי קו הענף מתאים להערכות גודל האוכלוסייה (Ne) והצבעים מצביעים על שושלות שונות.סמלים I-III מציינים נקודות כיול.b–d נתיבי התיישבות חזויים (חצים צבעוניים) של סוסי ים בהתבסס על זמן סטייה, תפוצה, אירועי סמיכות וזרמי אוקיינוס (חצים לבנים).ב הארכיפלג ההודו-אוסטרלי היה מרכז המקור (סימון אדום) של הסוג היפוקמפוס לפני שסוסי הים התגוונו והתפזרו ברחבי העולם 18-23 מא.ג סוסי ים התיישבו בתחילה את האוקיינוס האטלנטי דרך נתיב הים הטתיאן הנפתח, אשר לאחר סגירתו (אירוע סופי במהלך 7–13 מא), הפריד את השושלת הטטיאנית הזו מהשושלת האחות של האוקיינוס ההודי.האחרון, לאחר מכן התגוון במהירות (סימון צהוב) בים הערבי, והקים מרכז שני של גיוון סוסי ים.ד אירוע התיישבות שני של סוסי ים של האוקיינוס האטלנטי התרחש מהאוקיינוס ההודי בערך 5 מא על ידי מעבר בקצה הדרום אפריקאי, ולבסוף הגעה לאוקיינוס השקט המזרחי דרך נתיב פנמה הפתוח שעדיין פתוח כ-3.6 מא.
איור 3 זרימת גנים ותנודות בגודל האוכלוסייה האפקטיבי
אזרימת גנים זוהתה בין מינים המאכלסים את דרום האוקיינוס האטלנטי.זרימת גנים מוצגת בסמוך לקווים הלבנים כקצב הגירה הנגזר על ידי G-PhoCS.עובי וכיוון החצים תואמים לקצב ולכיוון זרימת הגנים, בהתאמה.ב תנודות בגודל האוכלוסייה האפקטיבי על ידי PSMC.ציר ה-x מייצג את הזמן בשנים לפני ההווה בעוד שציר ה-y מייצג את גודל האוכלוסייה האפקטיבי.התרשימים מאורגנים בעיקר לפי התפוצה הגיאוגרפית של כל אחד מהמינים עם אזורי תפוצה שונים.ג שינוי פני הים במהלך מיליון השנים האחרונות במטרים33.הקו הצהוב מציין את הפסגה הבין-קרחונית העולמית האחרונה ואילו גוון הציאן מציין את התקופה המקסימלית הקרחונית האחרונה.
איור 4 האבולוציה של קוצים.
אמשמאל, עץ מינים המציג את האבולוציה העצמאית של קוצים בסוסוני ים.אורך הסניף מציין את מספר ההחלפות לכל אתר.ארבעה מיני סוסוני ים קוצניים מודגשים בכחול.ענפים עבים יותר תואמים לשיעורים גבוהים יותר של החלפות לא נרדפות למילים נרדפות (dN/dS) לגן bmp3.בדיקת מקדונלד וקרייטמן קנונית ומוכללת (MKT) לגן bmp3 בוצעה עבור שלושה מינים אחיים בזוגיות עם מאפיינים קוציים ושאינם קוצניים המודגשים על ידי צבעי רקע, שרמות המובהקות שלהם צוינו על ידי ערך p עם גופן כחול ואדום, בהתאמה.מימין, השוואה בין תחליפים של חומצות אמינו בחלבון bmp3, תחליפים פולימורפיים וקבועים בסוסוני ים קוצניים מסומנים עם עיגולים אדומים וכחולים, בהתאמה.ב התפלגות ערכי dN/dS ב-bmp3 בסוסוני ים קוצניים בהשוואה למינים שאינם קוצניים.ג אבולוציה עצמאית בעץ הפילוגנטי ששוחזר עבור החלבון המקודד על ידי bmp3.ד הכלאה באתר שלם של bmp3 בהיפוקמפוס ארקטוס.
התייחסות
Li C et al.רצפי הגנום חושפים נתיבי פיזור גלובליים ומציעים התאמות גנטיות מתכנסות באבולוציה של סוס ים.נאט קומון.2021 17 בפברואר; 12(1):1094.
חדשות ודגשים שואפת לחלוק את המקרים המוצלחים האחרונים עם Biomarker Technologies, ללכוד הישגים מדעיים חדשים כמו גם טכניקות בולטות שיושמו במהלך המחקר.
זמן פרסום: ינואר-06-2022