วิวัฒนาการของจีโนม
พนส
วิวัฒนาการต้นกำเนิดและประวัติการเลี้ยงของปลาทอง (Carassius auratus)
แพคไบโอ |อิลลูมินา |แผนที่ Bionano Genome |การประกอบจีโนม Hi-C |แผนที่ทางพันธุกรรม |กวาส |RNA-Seq
ไฮไลท์
1. จีโนมของปลาทองได้รับการอัปเดตด้วยเวอร์ชันการประกอบคุณภาพสูง โดยยึด 95.75% ของ contig ไว้ใน pseudochromosome 50 ตัว (Scaffold N50=31.84 Mb)จีโนมย่อยสองจีโนมถูกแยกออกจากกัน
2. ภูมิภาคจีโนมของการคัดเลือกแบบกวาดในระหว่างการเลี้ยงถูกระบุจากข้อมูลลำดับใหม่ของบุคคล 201 คน ซึ่งเผยให้เห็นยีนที่เข้าข่ายมากกว่า 390 ยีนที่อาจเกี่ยวข้องกับลักษณะการเลี้ยง
3.GWAS บนครีบหลังของปลาทองเลี้ยงพบยีน 378 ยีนที่อาจเกี่ยวข้องกันผู้รายงานไคเนสไทโรซีน-โปรตีนถูกระบุว่าเป็นยีนเชิงสาเหตุที่เกี่ยวข้องกับความโปร่งใส
พื้นหลัง
ปลาทอง (Carassius auratus) เป็นหนึ่งในปลาเลี้ยงที่สำคัญที่สุด ซึ่งเลี้ยงจากปลาคาร์พ crucian ในจีนโบราณพวกเขาได้รับความเห็นจากชาร์ลส์ ดาร์วินว่า “เมื่อผ่านความหลากหลายของสีที่แทบจะไม่มีที่สิ้นสุด เราพบกับการปรับเปลี่ยนโครงสร้างที่พิเศษสุด”ลักษณะที่หลากหลายอย่างมากและประวัติอันยาวนานของการเลี้ยงและการผสมพันธุ์ทำให้ปลาทองเป็นระบบแบบจำลองทางพันธุกรรมที่ยอดเยี่ยมสำหรับสรีรวิทยาและวิวัฒนาการของปลา
ความสำเร็จ
จีโนมของปลาทอง
Jการวิเคราะห์แบบขี้ผึ้งของข้อมูลการหาลำดับคู่ของ PacBio และ Illumina ให้ผลลัพธ์ชุดประกอบแบบร่างเริ่มต้น 1.657 G (Contig N50=474 Kb)แผนที่แสง Bionano ถูกสร้างขึ้นและแก้ไขชุดประกอบให้มีขนาด 1.73 Gb (ขนาดจีโนมโดยประมาณ: 1.8 Gb)ชุดประกอบที่ใช้ Hi-C ปรับปรุงโครง N50 จาก 606 Kb เป็น 31.84 Mb และบรรลุอัตราการยึดและสั่งการยึดที่ 95.75% (1.65 Gb)จีโนมประกอบด้วยยีนเข้ารหัส 56,251 ยีน และการถอดเสียงแบบไม่เข้ารหัสขนาดยาว 10,098 ยีนยิ่งไปกว่านั้น มีการทำนายบริเวณเซนโตรเมอริกที่มีศักยภาพ 38 แห่งจากโครโมโซม 50 โครโมโซม
รูปที่ 1 จีโนมปลาทอง
Tมีการระบุจีโนมย่อยที่ชัดเจนสองชุดในโครโมโซมปลาทอง 50 โครโมโซมซึ่งเป็นผลมาจากเหตุการณ์การผสมข้ามพันธุ์ในสมัยโบราณชุดของโครโมโซมที่มีสัดส่วนการอ่านที่สูงกว่าซึ่งเรียงกันระหว่างปลาทองและ Barbinae ถูกกำหนดให้เป็นซับจีโนม A (ChrA01~A25) กล่าวคือ จีโนมย่อยที่พบได้ทั่วไปใน Barbinae และส่วนที่เหลือเป็นจีโนมย่อย B (ChrB01~B25)
การเลี้ยงในบ้านและการคัดเลือกเรตติ้ง
Aปลาคาร์พ crucian ประเภทป่าทั้งหมด 16 ตัวและปลาทองตัวแทน 185 ตัวได้รับการจัดลำดับใหม่ โดยมีความลึกในการเรียงลำดับเฉลี่ยประมาณ 12.5 เท่า สร้างข้อมูลได้ 4.3 เทราเบสการสร้างสายวิวัฒนาการใหม่และการวิเคราะห์ PCA ยืนยันความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างปลาทองทั่วไปและปลาคาร์พ crucian มากกว่าปลาทองตัวอื่น ซึ่งต่อมาแบ่งออกเป็นสองเชื้อสาย
Lการวิเคราะห์การสลายตัวของ D ในประชากรสี่กลุ่มข้างต้นสนับสนุนการดำรงอยู่ของคอขวดทางพันธุกรรมของประชากรในระหว่างการเพาะเลี้ยงและการคัดเลือกปลาทองโดยธรรมชาติการเพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรม (π) จากปลาคาร์พ crucian ไปจนถึงปลาทองทั่วไป ไปจนถึงปลาทอง Wen และปลาทอง Egg บ่งชี้ถึงการสะสมของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมอย่างมีนัยสำคัญในระหว่างการเลี้ยง50 ภูมิภาคจีโนมแบบกวาดแบบคัดเลือกครอบคลุม 25.2 Mb และ 946 ยีนถูกระบุจากข้อมูลตัวแทน (ปลาทอง 33 ตัวและอึ crucian 16 ตัว)เมื่อขยายการวิเคราะห์ไปยังบุคคล 201 ราย มียีน 393 ยีนที่ระบุบริเวณของการเลือกกวาดแบบสมบูรณ์พบว่ายีนเหล่านี้มีความหลากหลายต่ำ ซึ่งอาจมีส่วนทำให้เกิดฟีโนไทป์ที่เกี่ยวข้องกับลักษณะการเลี้ยงหลักๆ ในปลาทอง
รูปที่ 3 การวิเคราะห์ที่เกี่ยวข้องกับการผสมพันธุ์ทั่วทั้งจีโนม
GWAS กับปลาทองในบ้าน
Dครีบครีบเป็นคุณลักษณะสำคัญที่ทำให้ปลาทองเหวินแตกต่างจากปลาทองไข่GWAS ของครีบหลังของปลาทอง 96 Wen และปลาทอง Egg 87 ตัว พบว่ามียีน 378 ตัวที่แพร่กระจายไปทั่วโครโมโซม 13 โครโมโซม และพบว่ามีการกระจายของยีนเหล่านี้อย่างไม่สม่ำเสมอระหว่างจีโนมย่อยการวิเคราะห์เชิงหน้าที่ของยีนที่เข้าข่ายเหล่านี้เน้นย้ำกระบวนการทางชีววิทยา เช่น "การส่งสัญญาณตัวรับที่ผิวเซลล์" "การขนส่งผ่านเมมเบรน" "การพัฒนาระบบโครงร่าง" ฯลฯ
รูปที่ 4 GWAS ของครีบหลังของปลาทองเลี้ยงในบ้าน
In GWAS ของลักษณะที่เกี่ยวข้องกับสเกลโปร่งใส ตรวจพบจุดสูงสุดของการเชื่อมโยงที่แข็งแกร่งเพียงจุดเดียวมีการระบุยีนที่เข้ารหัสตัวรับไคเนสไทโรซีน-โปรตีนในภูมิภาคใดบริเวณหนึ่ง
รูปที่ 5 GWAS ของลักษณะที่เกี่ยวข้องกับมาตราส่วนโปร่งใส
อ้างอิง
Cไก่ D และคณะวิวัฒนาการต้นกำเนิดและประวัติการเลี้ยงของปลาทอง (Carassius auratus)พีเอ็นเอเอส (2020)
ข่าว มุ่งหวังที่จะแบ่งปันกรณีศึกษาที่ประสบความสำเร็จล่าสุดกับ Biomarker Technologies เพื่อรวบรวมความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ รวมถึงเทคนิคที่โดดเด่นที่นำไปใช้ในระหว่างการศึกษา
เวลาโพสต์: Jan-04-2022