EVOLUCIONI I GJENOMIT
natyrës
KOMUNIKIMET
Sekuencat e gjenomit zbulojnë rrugët globale të shpërndarjes dhe sugjerojnë përshtatje gjenetike konvergjente në evolucionin e kalit të detit
PacBio |Illumina |Hi-C |WGS |Diversiteti gjenetik |Histori demografike |Rrjedha e gjeneve
Shërbimet e sekuencës Pacbio, montimit të gjenomit de novo dhe shënimit u ofruan nga Biomarker Technologies.
Pikat kryesore
1. Është marrë një gjenom i kalit të detit (Hippocampus erectus) me cilësi të lartë në nivel kromozomi me kontig N50 prej 15.5 Mb.
2. Gjithsej 358 gjenome nga 21 lloje të kuajve të detit në mbarë botën u rikuperuan.
3. Kuajt e detit të evoluar në oligocenin e vonë dhe rrugët pasuese të kolonizimit rrethanor-global janë identifikuar dhe lidhur me ndryshimin e dinamikës në rrymat e oqeanit dhe hapjet paleotemporale të rrugëve detare
4. Baza gjenetike e fenotipit adaptiv të përsëritur "gjemba kockore" është e lidhur me zëvendësimet e pavarura në një gjen kyç zhvillimor.
5. Rafting përmes rrymave oqeanike kompenson shpërndarjen e dobët dhe përshtatja e shpejtë lehtëson kolonizimin e habitateve të reja
Arritjet
Fig. 1 Diversiteti gjenetik dhe marrëdhëniet filogjenetike të 358 ekzemplarëve të kuajve të detit
aVendndodhjet gjeografike të marrjes së mostrave për kuajt e detit të marra me modele të diversitetit të nukleotideve (π) të 21 specieve të kuajve të detit nëpër 22 kromozome.b Pemë fqinje e ndërtuar me SNP të gjenomit të 358 kuajve të detit.Simbolet e kunjave të vendndodhjes në (a) dhe sfondi i degës në (b) korrespondojnë me njëri-tjetrin.
Fig. 2 Kolonizimi dhe historia demografike e kuajve të detit
aPemë filogjenetike dhe vlerësime të kohës së divergjencës për 21 lloje të kuajve të detit.Trashësia e vijës së degës korrespondon me vlerësimet e madhësisë së popullsisë (Ne) dhe ngjyrat tregojnë linja të ndryshme.Simbolet I–III tregojnë pikat e kalibrimit.b–d Rrugët e parashikuara të kolonizimit (shigjetat me ngjyra) të kuajve të detit bazuar në kohën e divergjencës, shpërndarjen, ngjarjet e zëvendësimit dhe rrymat e oqeanit (shigjetat e bardha).b Arkipelagu Indo-Australian ishte qendra e origjinës (shënjimi i kuq) i gjinisë Hippocampus përpara se kuajt e detit të diversifikoheshin dhe të shpërndaheshin globalisht 18-23 Maj.c Kuajt e detit fillimisht kolonizuan Oqeanin Atlantik nëpërmjet hapjes së rrugës detare Tethyan, e cila, pas mbylljes së saj (Ngjarja Terminale gjatë 7-13 Ma), e ndau këtë prejardhje Tethyan nga linja e saj simotra e Oqeanit Indian.Kjo e fundit, më pas u diversifikua me shpejtësi (shënjimi i verdhë) në Detin Arabik, duke krijuar një qendër të dytë të diversifikimit të kuajve të detit.d Një ngjarje e dytë e kolonizimit të kuajve të detit të Oqeanit Atlantik ndodhi nga Oqeani Indian rreth 5 Ma duke kaluar majën e Afrikës së Jugut dhe më në fund mbërriti në Oqeanin Paqësor Lindor përmes rrugës detare ende të hapur të Panamasë rreth 3.6 Maj.
Fig. 3 Rrjedha e gjeneve dhe luhatjet në madhësinë efektive të popullatës
aRrjedha e gjeneve u zbulua midis specieve që banojnë në Oqeanin Atlantik të Jugut.Rrjedha e gjeneve tregohet pranë vijave të bardha si norma e migrimit e nxjerrë nga G-PhoCS.Trashësia dhe drejtimi i shigjetave korrespondojnë me shpejtësinë dhe drejtimin e rrjedhës së gjeneve, përkatësisht.b Luhatjet në madhësinë efektive të popullsisë sipas PSMC.Boshti x përfaqëson kohën në vite përpara të tashmes ndërsa boshti y përfaqëson madhësinë efektive të popullsisë.Grafikët janë organizuar kryesisht sipas shpërndarjes gjeografike për secilën prej specieve me zona të ndryshme të shpërndarjes.c Ndryshimi i nivelit të detit gjatë 1 milion viteve të fundit në metra33.Vija e verdhë tregon majën e fundit globale ndërglaciale ndërsa nuanca cian tregon periudhën maksimale të fundit akullnajore.
Fig. 4 Evolucioni i shtyllave kurrizore.
aMajtas, Pema e specieve që shfaq evolucionin e pavarur të gjembave te kuajt e detit.Gjatësia e degës tregon numrin e zëvendësimeve për vend.Katër lloje të kuajve të detit me gjemba janë theksuar me ngjyrë blu.Degët më të trasha korrespondojnë me norma më të larta të zëvendësimeve josinonim-në-sinonim (dN/dS) për gjenin bmp3.Testi kanonik dhe i përgjithësuar i McDonald dhe Kreitman (MKT) për gjenin bmp3 u krye për tre specie motra në çift me karakteristika divergjente gjembake dhe jo gjemba të theksuara nga ngjyrat e sfondit, nivelet e rëndësisë së të cilave tregoheshin me vlerën p me fontin blu dhe të kuq, respektivisht.Djathtas, krahasimi i zëvendësimeve të aminoacideve në proteinën bmp3, zëvendësimet polimorfike dhe fikse në kuajt e detit me gjemba tregohen përkatësisht me rrathë të kuq dhe blu.b Shpërndarja e vlerave dN/dS në bmp3 në kuajt e detit me gjemba në krahasim me speciet jo gjemba.c Evolucioni i pavarur në pemën filogjenetike të rindërtuar për proteinën e koduar nga bmp3.d Hibridizimi i plotë in situ i bmp3 në Hippocampus erectus.
Referenca
Li C et al.Sekuencat e gjenomit zbulojnë rrugët e shpërndarjes globale dhe sugjerojnë përshtatje gjenetike konvergjente në evolucionin e kalit të detit.Nat Komuna.17 shkurt 2021; 12 (1): 1094.
Lajme dhe pika kryesore synon të ndajë rastet më të fundit të suksesshme me Biomarker Technologies, duke kapur arritjet e reja shkencore si dhe teknikat e spikatura të aplikuara gjatë studimit.
Koha e postimit: Jan-06-2022