EVOLUCIJA GENOMA
PNAS
Evolucijski izvor in zgodovina udomačitve zlate ribice (Carassius auratus)
PacBio |Illumina |Zemljevid genoma Bionano |Sklop genoma Hi-C |Genetski zemljevid |GWAS |RNA-Seq
Poudarki
1. Genom zlate ribice je bil posodobljen z visokokakovostno različico sestavljanja, ki je zasidrala 95,75 % kontigov v 50 psevdokromosomov (Scaffold N50=31,84 Mb).Dva podgenoma sta bila ločena.
2. Genomske regije selektivnih pregledov med udomačevanjem so bile identificirane iz podatkov o ponovnem zaporedju 201 posameznika, pri čemer je bilo razkritih več kot 390 genov kandidatov, ki so verjetno povezani z lastnostmi udomačitve.
3.GWAS na hrbtni plavuti udomačene zlate ribice je razkril 378 potencialno povezanih genov kandidatov.Reporter tirozin-protein kinaze je bil identificiran kot kandidatni vzročni gen, povezan s preglednostjo
Ozadje
Zlata ribica (Carassius auratus) je ena najpomembnejših gojenih rib, ki so jo v stari Kitajski udomačili iz karasa.Charles Darwin jih je komentiral kot "Če gremo mimo skoraj neskončne raznolikosti barv, se srečamo z najbolj nenavadnimi spremembami strukture".Izjemno raznolike značilnosti in dolga zgodovina udomačevanja in vzreje naredijo zlato ribico odličen genetski model sistema za fiziologijo in evolucijo rib.
Dosežki
Genom zlate ribice
JSkupna analiza podatkov o zaporedju na koncu para PacBio in Illumina daje začetni sestav osnutka 1,657 G (Contig N50=474 Kb).Optični zemljevid Bionano je bil ustvarjen in popravljen sklop v velikost 1,73 Gb (ocenjena velikost genoma: 1,8 Gb).Sklop, ki temelji na Hi-C, je dodatno izboljšal oder N50 s 606 Kb na 31,84 Mb in dosegel 95,75 % (1,65 Gb) usmerjeno in urejeno stopnjo sidranja.Genom obsega 56.251 kodirnih genov in 10.098 dolgih nekodirajočih zapisov.Poleg tega je bilo predvidenih 38 potencialnih centromernih regij od 50 kromosomov.
Slika 1 Genom zlate ribice
TV 50 kromosomih zlate ribice, ki so bili rezultat starodavnega hibridizacijskega dogodka, sta bila identificirana dva jasna niza podgenomov.Nabor kromosomov z večjim deležem odčitkov, poravnanih med zlato ribico in barbinami, je bil opredeljen kot podgenom A (ChrA01~A25), tj. podgenom, ki je skupen barbinam, ostali pa kot podgenom B (ChrB01~B25).
Udomačitev in selektivna pometanja
Askupno 16 divjih vrst krasov in 185 reprezentativnih različic zlatih ribic je bilo ponovno zaporednih s povprečno globino zaporedja približno 12,5X, kar je ustvarilo 4,3 terabaze podatkov.Filogenetska rekonstrukcija in PCA analiza sta potrdili tesnejšo povezavo med navadno zlato ribico in križem kot drugimi zlatimi ribicami, ki so se slednje razdelile v dve liniji.
LAnaliza D razpada na zgornjih štirih subpopulacijah je podprla obstoj populacijskega genetskega ozkega grla med udomačitvijo in močno umetno selekcijo pri zlatih ribicah.Povečanje genetske raznovrstnosti (π) od križnega krapa do navadne zlate ribice ter do zlate ribice Wen in jajčaste zlate ribice je pokazalo znatno kopičenje genetskih variacij med njihovo udomačitvijo.Iz reprezentativnih podatkov je bilo identificiranih 50 selektivnih genomskih regij, ki zajemajo 25,2 Mb in 946 genov (33 zlatih ribic in 16 krakovih sranje).Če analizo razširimo na 201 posameznika, je 393 genov nakazovalo regije zaključenega selektivnega pregleda.Ugotovljeno je bilo, da imajo ti geni nizko raznolikost, kar je verjetno prispevalo k fenotipom, povezanim z glavnimi lastnostmi udomačitve zlatih ribic.
Slika 3 Analiza, povezana z udomačitvijo celotnega genoma
GWAS na udomačenih zlatih ribicah
DUstna plavut je ključna značilnost, ki razlikuje zlato ribico Wen od jajčne zlate ribice.GWAS hrbtne plavuti na 96 zlatih ribicah Wen in 87 jajčastih zlatih ribicah je razkril 378 kandidatnih genov, razporejenih po 13 kromosomih, in opazili so neenakomerno porazdelitev teh genov med podgenomi.Funkcionalna analiza teh kandidatnih genov je poudarila biološke procese, vključno s "signalizacijo receptorjev celične površine", "transmembranskim transportom", "razvojom skeletnega sistema" itd.
Slika 4 GWAS hrbtne plavuti udomačene zlate ribice
In GWAS preglednih lastnosti, povezanih z lestvico, je bil odkrit en sam močan asociacijski vrh.Gen, ki kodira receptor za tirozin-protein kinazo, je bil identificiran v eni od kandidatnih regij.
Slika 5 GWAS preglednih lastnosti, povezanih z lestvico
Referenca
Ckokoš D et al.Evolucijski izvor in zgodovina udomačitve zlate ribice (Carassius auratus).PNAS (2020)
Novice želi deliti najnovejše uspešne primere z Biomarker Technologies, zajeti nove znanstvene dosežke in vidne tehnike, uporabljene med študijo.
Čas objave: Jan-04-2022