ЕВОЛЮЦІЯ ГЕНОМА
природи
КОМУНІКАЦІЇ
Послідовності геному виявляють глобальні шляхи поширення та припускають конвергентні генетичні адаптації в еволюції морського коника
PacBio |Illumina |Привіт-C |WGS |Генетичне різноманіття |Демографічна історія |Gene Flow
Послуги з секвенування Pacbio, складання генома de novo та анотації були надані компанією Biomarker Technologies.
Основні моменти
1. Було отримано високоякісний геном морського коника (Hippocampus erectus) на рівні хромосоми з контигом N50 15,5 Mb.
2. Було повторно секвеновано 358 геномів 21 виду морських коників у всьому світі.
3. Морські коники, що виникли в пізньому олігоцені, і подальші кругосвітні шляхи колонізації ідентифіковані та пов’язані зі зміною динаміки океанських течій і палеотемпоральних морських шляхів
4. Генетична основа повторюваного адаптивного фенотипу «кісткових шипів» пов’язана з незалежними замінами в ключовому гені розвитку.
5. Сплав океанськими течіями компенсує погане розсіювання, а швидка адаптація сприяє колонізації нових середовищ існування
Досягнення
Рис. 1. Генетичне різноманіття та філогенетичні зв’язки 358 зразків морських коників
aГеографічні місця відбору зразків для морських коників із моделями різноманітності нуклеотидів (π) 21 виду морських коників у 22 хромосомах.b Сусіднє дерево, створене за допомогою загальногеномних SNP 358 морських коників.Символи шпильки розташування в (a) і фон гілки в (b) відповідають один одному.
Мал. 2 Колонізація та демографічна історія морських коників
aФілогенетичне дерево та оцінки часу дивергенції для 21 виду морських коників.Товщина лінії гілки відповідає оцінці чисельності популяції (Ne), а кольори вказують на різні лінії.Символи I–III позначають точки калібрування.b–d Прогнозовані шляхи колонізації (кольорові стрілки) морських коників на основі часу дивергенції, розподілу, подій вікаріації та океанських течій (білі стрілки).b Індо-Австралійський архіпелаг був центром походження (червоне позначення) роду Hippocampus до того, як морські коники диверсифікувалися та поширилися по всьому світу 18–23 млн. років.c Морські коники спочатку колонізували Атлантичний океан через відкритий Тетіанський морський шлях, який після його закриття (Термінальна подія протягом 7–13 млн років тому) відокремив цю тетіанську лінію від її сестринської лінії в Індійському океані.Останній згодом швидко диверсифікувався (жовте позначення) в Аравійському морі, встановивши другий центр диверсифікації морських коників.d Друга подія колонізації морських коників Атлантичного океану відбулася з Індійського океану приблизно через 5 млн років тому, пройшовши південноафриканську вершину та, нарешті, прибувши до східної частини Тихого океану через все ще відкритий Панамський морський шлях приблизно 3,6 млн років тому.
Рис. 3 Потік генів і коливання ефективного розміру популяції
aВиявлено потік генів між видами, що мешкають у південній частині Атлантичного океану.Потік генів показано біля білих ліній як швидкість міграції, визначену G-PhoCS.Товщина та напрямок стрілок відповідають швидкості та напрямку генного потоку відповідно.b Коливання ефективної чисельності популяції за PSMC.Вісь x представляє час у роках до теперішнього часу, тоді як вісь y представляє ефективну кількість населення.Діаграми впорядковано в основному відповідно до географічного поширення кожного виду з різними ареалами поширення.c Зміна рівня моря за останній 1 мільйон років у метрах33.Жовта лінія вказує на останній глобальний міжльодовиковий пік, тоді як блакитний відтінок вказує на останній період льодовикового максимуму.
Рис. 4 Еволюція колючок.
aЛіворуч, дерево видів, що демонструє незалежну еволюцію колючок у морських коників.Довжина гілки вказує на кількість замін на сайт.Синім кольором виділено чотири види колючих морських коників.Більш товсті гілки відповідають вищим показникам несинонімічних замін на синоніми (dN/dS) для гена bmp3.Канонічний і узагальнений тест Макдональда і Крейтмана (MKT) для гена bmp3 був виконаний для трьох попарно сестринських видів з розбіжними колючими і неколючими ознаками, виділеними кольорами фону, чиї рівні значущості були позначені значенням p із синім і червоним шрифтом відповідно.Праворуч порівняння амінокислотних замін у білку bmp3, поліморфні та фіксовані заміни у колючих морських коників позначено червоними та синіми колами відповідно.b Розподіл значень dN/dS у bmp3 у колючих морських коників порівняно з неколючими видами.c Незалежна еволюція філогенетичного дерева, реконструйованого для білка, кодованого bmp3.d Повна гібридизація in situ bmp3 у Hippocampus erectus.
довідка
Li C та ін.Послідовності геному виявляють глобальні шляхи розповсюдження та припускають конвергентні генетичні адаптації в еволюції морського коника.Нац комун.17 лютого 2021;12(1):1094.
Новини та основні моменти спрямований на обмін останніми успішними випадками з Biomarker Technologies, фіксацію нових наукових досягнень, а також видатних методів, застосованих під час дослідження.
Час публікації: 06 січня 2022 р