ГЕНОМ ЭВОЛЮЦИЯСЫ
жаратылыш
БАЙЛАНЫШТАР
Геном ырааттуулугу глобалдык дисперстик жолдорду ачып, деңиз жылкыларынын эволюциясында конвергенттик генетикалык адаптацияларды сунуштайт.
PacBio |Illumina |Hi-C |WGS |Генетикалык көп түрдүүлүк |Демографиялык тарых |Gene Flow
Pacbio секвенирлөө, геном де-ново жыйындысы жана аннотация кызматтары Biomarker Technologies тарабынан берилген.
Маанилүү учурлар
1. 15,5 Мб контиг N50 менен жогорку сапаттагы хромосома деңгээлиндеги деңиз жылкысынын (Hippocampus erectus) геному алынды.
2.Дүйнө жүзү боюнча деңиз жылкысынын 21 түрүнөн жалпысынан 358 геном ресеквенсацияланган.
3.Олигоцендин аягында пайда болгон деңиз жылкылары жана андан кийинки айлана-глобалдык колонизация жолдору аныкталган жана океан агымдарынын динамикасынын өзгөрүшү менен байланышкан жана деңиз жолдорунун палеотемпоралдык тешиктери менен байланышкан.
4.Кайталануучу "сөөк омурткаларынын" ыңгайлашуучу фенотипинин генетикалык негизи негизги өнүгүү генинде көз карандысыз алмаштыруулар менен байланышкан.
5. Океан агымдары аркылуу рафтинг начар таралышын компенсациялайт жана тез адаптация жаңы жашоо чөйрөлөрүн колониялоону жеңилдетет
Жетишкендиктер
1-сүрөт 358 деңиз жылкысынын генетикалык көп түрдүүлүгү жана филогенетикалык байланыштары
а22 хромосома боюнча деңиз жылкыларынын 21 түрүнүн нуклеотиддердин ар түрдүүлүгүнүн (π) үлгүлөрү менен үлгү алынган деңиз аттары үчүн географиялык үлгүлөрдү алуу жерлери.б 358 деңиз жылкысынын геномдук SNPлери менен курулган кошуна дарак.(a) жана (b) бөлүмүндөгү фондун жайгашкан жеринин пин белгилери бири-бирине дал келет.
2-сүрөт Деңиз жылкыларынын колонизациясы жана демографиялык тарыхы
а21 деңиз жылкысынын филогенетикалык дарак жана дивергенция убактысын эсептөө.Тармак сызыгынын калыңдыгы популяциянын көлөмүнүн болжолуна (Ne) туура келет жана түстөр ар кандай тукумдарды көрсөтөт.I–III символдор калибрлөө чекиттерин көрсөтөт.b–d Дивергенция убактысына, таралууга, викариациялык окуяларга жана океан агымдарына (ак жебелер) негизделген деңиз жылкыларынын колонизациясынын болжолдуу жолдору (түстүү жебелер).b Индо-Австралия архипелагы 18–23 миллион жыл аралыгында деңиз жылкылары ар түрдүү болуп, бүткүл дүйнөгө тараганга чейин Гиппокамп тукумунун келип чыгуу борбору (кызыл белги) болгон.c Деңиз аттары адегенде Тетиан деңиз жолу аркылуу Атлантика океанын колониялашты, ал жабылгандан кийин (Терминал окуясы 7–13 миллион жыл аралыгында) бул тетиан тукумун Инди океанындагы бир тууган тукумунан бөлүп салган.Акыркысы, кийинчерээк Араб деңизинде тез диверсификацияланган (сары белги), деңиз жылкыларынын диверсификациясынын экинчи борборун түзгөн.г Атлантика океанынын экинчи деңиз жылкысынын колонизациясынын окуясы Инд океанынан болжол менен 5 миллионго жакын Түштүк Африканын учунан өтүп, акырында Чыгыш Тынч океанына дагы эле ачык Панама деңиз жолу аркылуу болжол менен 3,6 миллион миллионго жеткен.
3-сүрөт. Гендердин агымы жана эффективдүү популяция көлөмүнүн өзгөрүшү
аТүштүк Атлантика океанында жашаган түрлөрдүн ортосунда ген агымы аныкталган.Ген агымы G-PhoCS тарабынан чыгарылган миграция ылдамдыгы катары ак сызыктардын жанында көрсөтүлөт.Жебелердин калыңдыгы жана багыты тиешелүүлүгүнө жараша ген агымынын ылдамдыгына жана багытына туура келет.b PSMC тарабынан калктын эффективдүү санынын өзгөрүшү.x огу азыркыга чейинки жылдардагы убакытты билдирет, ал эми у огу калктын эффективдүү өлчөмүн билдирет.Диаграммалар негизинен ар кандай таралуу аймактары бар түрлөрдүн ар бири үчүн географиялык таралууга ылайык уюштурулган.в Акыркы 1 миллион жыл ичиндеги деңиз деңгээлинин өзгөрүшү метр33.Сары сызык акыркы глобалдык мөңгү аралык чокусун көрсөтөт, ал эми көгүш көлөкө акыркы мөңгүлөрдүн максималдуу мезгилин көрсөтөт.
4-сүрөт Омуртканын эволюциясы.
аСолдо, деңиз жылкыларындагы омурткалардын көз карандысыз эволюциясын чагылдырган Түр дарагы.Бутактын узундугу сайтка алмаштыруулардын санын көрсөтөт.Тикенектүү деңиз аттын төрт түрү көк түс менен белгиленген.Калың бутактар bmp3 гени үчүн синонимдик-синонимдик алмаштыруунун (dN/dS) жогорку ылдамдыгына туура келет.Bmp3 гени үчүн канондук жана жалпыланган McDonald жана Kreitman тести (MKT) фон түстөр менен белгиленген айырмаланган тикенектүү жана тик эмес өзгөчөлүктөргө ээ болгон үч жуптуу эже-сиңди түр үчүн аткарылган, алардын маанилик деңгээли тиешелүүлүгүнө жараша көк жана кызыл шрифт менен p мааниси менен көрсөтүлгөн.Туура, bmp3 протеиндердеги аминокислоталардын алмаштырылышын, тикендүү деңиз жылкыларындагы полиморфтук жана туруктуу алмаштырууларды салыштыруу тиешелүүлүгүнө жараша кызыл жана көк тегерекчелер менен көрсөтүлгөн.b Тикенектүү деңиз жылкыларында dN/dS маанилеринин bmp3 боюнча таралышы, тикенектүү эмес түрлөргө салыштырмалуу.c bmp3 менен коддолгон протеин үчүн реконструкцияланган филогенетикалык дарактагы көз карандысыз эволюция.d Hippocampus erectusдагы bmp3 гибриддештирүү.
Шилтеме
Li C жана башкалар.Геномдун ырааттуулугу глобалдык дисперстүү жолдорду ачып, деңиз жылкыларынын эволюциясында конвергенттик генетикалык адаптацияларды сунуштайт.Nat Commun.2021 февраль 17;12(1):1094.
Жаңылыктар жана кызыктуу окуялар акыркы ийгиликтүү учурларды Biomarker Technologies менен бөлүшүүгө, жаңы илимий жетишкендиктерге, ошондой эле изилдөө учурунда колдонулган көрүнүктүү ыкмаларга ээ болууга багытталган.
Посттун убактысы: 2022-жылдын 6-январына чейин