Вторник, 27 февраля, 2024
ДомойБиологияНоваторская геномика: как секвенирование Миксини меняет наше эволюционное древо

Новаторская геномика: как секвенирование Миксини меняет наше эволюционное древо

- Advertisement -

Международный консорциум секвенировал геном миксины, заполнив значительный пробел в исследованиях эволюции позвоночных. Эта работа, опубликованная в Экология природы и эволюция, улучшает понимание дупликаций генома у позвоночных и их влияния на эволюцию основных физиологических структур. Предоставлено: Университет Малаги.

Исследователи секвенировали геном миксины, что позволило получить ценную информацию об эволюции позвоночных и истории дублирования генома.

Международная научная группа, состоящая из более чем 40 авторов из семи разных стран, во главе с исследователем из Университета Малаги Хуаном Паскуалем Анайей, сумела секвенировать первый геном миксины, также известной как миксина, единственного крупного вида. группа позвоночные животные для которого не было референсного генома ни одного из его разновидность еще.

Это открытие опубликовано сегодня (12 января) в научном журнале Экология природы и эволюцияпозволило расшифровать эволюционную историю дупликаций генома (сколько раз геном полностью дублируется), которые произошли у предков позвоночных, группы, в которую входят люди.

«Это исследование имеет важные последствия в эволюционной и молекулярной области, поскольку оно помогает нам понять изменения в геноме, которые сопровождали происхождение позвоночных, и их самые уникальные структуры, такие как сложный мозг, челюсти и конечности», — объясняет ученый кафедры биологии животных УМА Паскуаль Анайя, координировавший исследование.

Таким образом, это исследование, которое заняло почти десятилетие, было проведено международным консорциумом, включающим более 30 учреждений из Испании, Великобритании, Японии, Китая, Италии, Норвегии и США, включая Токийский университет. , Японский исследовательский институт RIKEN, Китайская академия наук и Центр геномной регуляции в Барселоне и другие.

Если быть более конкретным, для этого исследования был секвенирован геном Эптатретус бургери, обитающий в Тихом океане, на побережьях Восточной Азии. Чтобы добиться этого, исследователи сгенерировали данные, в 400 раз превышающие размер его генома, используя передовые методы хромосомной близости и сумев собрать их на уровне хромосом. Предоставлено: Университет Малаги.

Экологическая ссылка

Миксины или миксины — это группа животных, населяющих глубокие океанские районы. Известные количеством слизистой оболочки, которую они выделяют, когда чувствуют угрозу (что является предметом исследований косметических компаний), а также своей ролью экологического звена на морском дне, поскольку они являются мусорщиками и несут ответственность за уничтожение, среди прочего, трупы китов, которые после смерти оказываются на дне моря.

До сих пор их геном не был секвенирован из-за его сложности, поскольку они состоят из большого количества микрохромосом, которые, в свою очередь, состоят из повторяющихся последовательностей. И это помимо трудности доступа к биологическому материалу.

«Кроме того, эти микрохромосомы теряются в процессе развития животного, так что только половые органы сохраняют целый геном», — говорит Хуан Паскуаль Анайя.

Международная группа под руководством Хуана Паскуаля Анайи успешно секвенировала геном миксины (миксины), критической группы позвоночных, у которой ранее не было эталонного генома. Предоставлено: Университет Малаги.

Дупликации генома

Если быть более конкретным, для этого исследования, проведенного в сотрудничестве с Китайской академией наук, был секвенирован геном Эптатретус бургери, обитающий в Тихом океане, на побережьях Восточной Азии. Чтобы добиться этого, исследователи сгенерировали данные, в 400 раз превышающие размер его генома, используя передовые методы Hi-C хромосомной близости и сумев собрать их на уровне хромосом.

«Это важно, потому что это позволило нам сравнить, например, порядок расположения генов у этого и у остальных позвоночных, включая акул и людей, и, таким образом, решить один из самых важных открытых споров в геномной эволюции: количество дупликации генома, и когда они произошли во время зарождения различных линий позвоночных», — говорит ученый из UMA, добавляя, что благодаря этому мы теперь знаем, что общий предок всех позвоночных произошел от вида, геном которого когда-то был полностью продублирован.

Позже, по мнению Паскуаля Анайи, линии, давшие начало современным нижнечелюстным и немнечелюстным позвоночным, разделились, и каждая из них независимо повторно умножила свой геном: в то время как первые, к которым относится и человек, дублировали его, вторые утроили его.

Международная научная группа, состоящая из более чем 40 авторов из семи разных стран, под руководством исследователя из Университета Малаги Хуана Паскуаля Анайи, сумела секвенировать первый геном миксины, также известной как миксина, единственного крупного вида. группа позвоночных, для которой еще не существовало эталонного генома ни одного из ее видов. Предоставлено: Университет Малаги.

Эволюционное воздействие

Анализ функциональности геномов на основе чрезвычайно редких образцов эмбрионов миксин, проведенный в престижной лаборатории профессора Сигэру Куратани из RIKEN; и исследование возможного влияния дупликации генома на каждого позвоночного, разработанное совместно с профессором Бристольский университет и член Королевского общества Фил Донохью завершили это междисциплинарное исследование, которое является ключом к пониманию эволюционной истории позвоночных, поскольку оно дает представление о геномных событиях, которые, вероятно, привели к появлению важных характеристик позвоночных, таких как структура мозга, сенсорные органы или клетки нервного гребня, среди них увеличение регуляторной сложности, то есть большее количество переключателей, которые включают/выключают гены.

Ссылка: «Геном миксины объясняет события дупликации всего генома позвоночных и их эволюционные последствия» 12 января 2024 г., Экология природы и эволюция.
DOI: 10.1038/s41559-023-02299-z

Хуан Паскуаль Анайя — учёный кафедры биологии животных Университета Малаги. Он изучает эволюцию инновационных структур, которые появляются у различных линий животных, в основном у позвоночных, например, клетки крови и процесс их производства, а также другие структуры, такие как происхождение ног, рук или челюстей.

Он получил степень по биологии в Университете Малаги и степень доктора генетики в Университете Барселоны (2010 г.). Он занимал постдокторскую должность в течение 5 лет, до 2015 года, в центре RIKEN в Японии, в лаборатории профессора Сигэру Куратани, где он стал независимым в качестве постоянного научного исследователя до 2021 года, когда он вернулся в UMA в качестве старшего специалиста. исследователь грантовой программы «Беатрис Галиндо».

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме