EVOLUÇÃO DO GENOMA
PNAS
A origem evolutiva e a história da domesticação do peixinho dourado (Carassius auratus)
PacBio |Iluminar |Mapa do genoma de Bionano |Montagem do genoma Hi-C |Mapa Genético |GWAS |RNA-Seq
Destaques
1. O genoma do Goldfish foi atualizado com uma versão de montagem de alta qualidade, ancorando 95,75% dos contigs em 50 pseudocromossomos (Scaffold N50 = 31,84 Mb).Dois subgenomas foram desembaraçados.
2. Regiões genômicas de varreduras seletivas durante a domesticação foram identificadas a partir de dados de ressequenciamento de 201 indivíduos, revelando mais de 390 genes candidatos que provavelmente estão associados a características de domesticação.
3.GWAS na barbatana dorsal de peixes dourados domesticados revelou 378 genes candidatos potencialmente associados.Um repórter tirosina-proteína quinase foi identificado como um gene causal candidato associado à transparência
Fundo
O peixe dourado (Carassius auratus) é um dos peixes de viveiro mais importantes, que foi domesticado a partir da carpa cruciana na China antiga.Eles foram comentados por Charles Darwin como “Passando por uma diversidade quase infinita de cores, encontramos as mais extraordinárias modificações de estrutura”.Características extremamente diversas e longa história de domesticação e criação fazem do peixe dourado um excelente sistema de modelo genético para a fisiologia e evolução dos peixes.
Conquistas
Genoma do peixinho dourado
Ja análise conjunta dos dados de sequenciamento de pares PacBio e Illumina produz uma montagem inicial de 1.657 G (Contig N50 = 474 Kb).O mapa óptico Bionano foi gerado e corrigiu a montagem para 1,73 Gb de tamanho (tamanho estimado do genoma: 1,8 Gb).A montagem baseada em Hi-C melhorou ainda mais o andaime N50 de 606 Kb para 31,84 Mb e alcançou 95,75% (1,65 Gb) de taxa de ancoragem orientada e ordenada.O genoma compreende 56.251 genes codificantes e 10.098 transcritos não codificantes longos.Além disso, 38 regiões centroméricas potenciais foram previstas em 50 cromossomos.
Fig.1 Genoma do peixe dourado
TDois conjuntos claros de subgenomas foram identificados nos 50 cromossomos do peixinho dourado que resultaram de um antigo evento de hibridização.O conjunto de cromossomos com maior proporção de leituras alinhadas entre peixinhos dourados e Barbinae foi definido como subgenoma A (ChrA01~A25), ou seja, subgenoma comum a Barbinae, e os demais como subgenoma B (ChrB01~B25).
Domesticação e varreduras seletivas
Aum total de 16 carpas crucianas de tipo selvagem e 185 variantes representativas de peixes dourados foram ressequenciadas com uma profundidade média de sequenciamento de aproximadamente 12,5X, gerando 4,3 terabases de dados.A reconstrução filogenética e a análise de PCA confirmaram uma relação mais próxima entre o peixe dourado comum e a carpa cruciana do que outros peixes dourados, que se dividiram em duas linhagens.
LA análise do decaimento D nas quatro subpopulações acima apoiou a existência de um gargalo genético populacional durante a domesticação e uma forte seleção artificial em peixes dourados.O aumento da diversidade genética (π) da carpa cruciana ao peixinho dourado comum, além do peixinho dourado Wen e do peixinho dourado Egg, indicou um acúmulo significativo de variações genéticas durante sua domesticação.50 regiões genômicas de varredura seletiva cobrindo 25,2 Mb e 946 genes foram identificadas a partir de dados representativos (33 peixinhos dourados e 16 porcarias crucian).Expandindo a análise para 201 indivíduos, 393 genes indicaram regiões de varredura seletiva completa.Esses genes foram encontrados com baixa diversidade, o que provavelmente contribuiu para os fenótipos associados às principais características de domesticação em peixes dourados.
Fig.3 Análise associada à domesticação em todo o genoma
GWAS em peixes dourados domesticados
Dbarbatana orsal é uma característica fundamental que distingue o peixinho dourado Wen do peixinho dourado Egg.GWAS da barbatana dorsal em peixinhos dourados 96 Wen e peixinhos dourados 87 Egg revelou 378 genes candidatos espalhados por 13 cromossomos e foi observada uma distribuição desigual desses genes entre os subgenomas.A análise funcional destes genes candidatos destacou processos biológicos, incluindo “Sinalização de receptores de superfície celular”, “Transporte transmembrana”, “Desenvolvimento do sistema esquelético”, etc.
Fig.4 GWAS da barbatana dorsal em peixinho dourado domesticado
INo GWAS de características relacionadas à escala transparente, um único pico de associação forte foi detectado.Um gene que codifica um receptor tirosina-proteína quinase foi identificado em uma das regiões candidatas.
Fig.5 GWAS de características transparentes relacionadas à escala
Referência
Cgalinha D et al.A origem evolutiva e a história da domesticação do peixinho dourado (Carassius auratus).PNAS (2020)
Notícias visa compartilhar os mais recentes casos de sucesso com Biomarker Technologies, capturando novas conquistas científicas, bem como técnicas proeminentes aplicadas durante o estudo.
Horário da postagem: 04/01/2022