EVOLUCIONI I GJENOMIT
PNAS
Origjina evolucionare dhe historia e zbutjes së peshkut të kuq (Carassius auratus)
PacBio |Illumina |Harta e Gjenomit Bionano |Asambleja e Gjenomit Hi-C |Harta Gjenetike |GWAS |ARN-Seq
Pikat kryesore
1. Gjenomi i peshkut të artë u përditësua me një version montimi me cilësi të lartë, duke ankoruar 95,75% të kontigëve në 50 pseudokromozome (Skela N50=31,84 Mb).Dy nëngjenome u shkëputën.
2. Rajonet gjenomike të fshirjeve selektive gjatë zbutjes u identifikuan nga të dhënat e rirenditjes së 201 individëve, duke zbuluar mbi 390 gjene kandidate që mund të lidhen me tiparet e zbutjes.
3. GWAS në fin dorsal në peshkun e kuq të zbutur zbuloi 378 gjene kandidate që mund të lidhen.Një raportues i tirozinës-protein kinazës u identifikua si një gjen shkaktar kandidat i lidhur me transparencën
Sfondi
Peshku i kuq (Carassius auratus) është një nga peshqit më të rëndësishëm të kultivuar, i cili është zbutur nga krapi kryq në Kinën e lashtë.Ato u komentuan nga Charles Darwin si "Duke kaluar mbi një diversitet pothuajse të pafund ngjyrash, ne takohemi me modifikimet më të jashtëzakonshme të strukturës".Karakteristikat jashtëzakonisht të ndryshme dhe historia e gjatë e zbutjes dhe mbarështimit e bëjnë peshkun e kuq një model të shkëlqyer gjenetik për fiziologjinë dhe evolucionin e peshkut.
Arritjet
Gjenomi i peshkut të kuq
JAnaliza e vajit e të dhënave të sekuencave në fund të çiftit PacBio dhe Illumina jep një montim fillestar 1,657 G (Contig N50=474 Kb).Harta optike Bionano u krijua dhe korrigjoi montimin në madhësi 1,73 Gb (Madhësia e vlerësuar e gjenomit: 1,8 Gb).Asambleja e bazuar në Hi-C përmirësoi më tej skelin N50 nga 606 Kb në 31,84 Mb dhe arriti 95,75% (1,65 Gb) shkallë ankorimi të orientuar dhe të porositur.Gjenomi përfshin 56,251 gjene koduese dhe 10,098 transkript të gjatë jo-kodues.Për më tepër, 38 rajone centromerike të mundshme u parashikuan nga 50 kromozome.
Fig.1 Gjenomi i peshkut të artë
Two grupe të qarta nëngjenomesh u identifikuan në 50 kromozomet e peshkut të kuq që rezultuan nga një ngjarje e lashtë hibridizimi.Grupi i kromozomeve me proporcion më të lartë të leximeve në linjë midis peshkut të kuq dhe Barbinae u përcaktua si nëngjenom A (ChrA01~A25), dmth. nëngjenom i përbashkët për Barbinae, dhe mbetjet si nëngjenom B (ChrB01~B25).
Zbutje dhe spastrime selektive
Agjithsej 16 krapa kryq të tipit të egër dhe 185 variante përfaqësuese të peshkut të kuq ishin resekuencë me një thellësi mesatare renditjeje afërsisht 12.5X, duke gjeneruar 4.3 terabazi të dhënash.Rindërtimi filogjenetik dhe analiza PCA konfirmuan një lidhje më të ngushtë midis peshkut të kuq të zakonshëm dhe krapit kryq sesa peshqit e tjerë të kuq, të cilët më vonë u ndanë në dy linja.
LAnaliza e kalbjes në katër nënpopullatat e mësipërme mbështeti ekzistencën e një pengese gjenetike të popullatës gjatë zbutjes dhe përzgjedhjes së fortë artificiale te peshqit e kuq.Rritja e diversitetit gjenetik (π) nga krapi i kryqit tek peshku i kuq i zakonshëm, më tej te peshku i kuq Wen dhe peshku i kuq i vezës, tregoi një grumbullim të konsiderueshëm të variacioneve gjenetike gjatë zbutjes së tyre.50 rajone gjenomike të fshirjes selektive që mbulojnë 25.2 Mb dhe 946 gjene u identifikuan nga të dhënat përfaqësuese (33 peshq të artë dhe 16 kërpudha kryq).Duke zgjeruar analizën në 201 individë, 393 gjene treguan rajone të fshirjes selektive të përfunduar.Këto gjene u gjetën me diversitet të ulët, të cilat ka të ngjarë të kontribuojnë në fenotipet që lidhen me tiparet kryesore të zbutjes në peshqit e kuq.
Fig.3 Analiza e lidhur me zbutjen në të gjithë gjenomin
GWAS në peshkun e kuq të zbutur
DPenda e gojës është një tipar kryesor që dallon peshkun e kuq Wen nga peshku i kuq me vezë.GWAS e fin dorsal në peshkun e kuq 96 Wen dhe peshkun e artë 87 vezë zbuloi 378 gjene kandidate të përhapura në 13 kromozome dhe u vu re një shpërndarje e pabarabartë e këtyre gjeneve midis nëngjenomeve.Analiza funksionale në këto gjene kandidate theksoi proceset biologjike, duke përfshirë "sinjalizimin e receptorit të sipërfaqes së qelizave", "Transportimin transmembranor", "Zhvillimin e sistemit skeletor", etj.
Fig.4 GWAS e findës dorsale në peshkun e kuq të zbutur
In GWAS i tipareve transparente të lidhura me shkallën, u zbulua një kulm i vetëm i fortë i lidhjes.Një gjen që kodon një receptor tirozinë-protein kinazë u identifikua në një nga rajonet kandidate.
Fig.5 GWAS i tipareve transparente të lidhura me shkallën
Referenca
Chen D et al.Origjina evolucionare dhe historia e zbutjes së peshkut të kuq (Carassius auratus).PNAS (2020)
Lajme 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-04-2022