Международен научен екип успя да секвенира първия геном на миксини, единствената голяма група гръбначни животни, за който все още няма референтен геном на нито един от неговите видове.
Резултатите, публикувани в списание Nature Ecology & Evolution позволи дешифрирането на еволюционната история на дублирането на генома, настъпило в предците на гръбначните животни, група, която включва хора.
"Това изследване има важно значение в еволюционната и молекулярната област, тъй като ни помага да разберем промените в генома, които съпътстват произхода на гръбначните животни и техните най-уникални структури, като сложния мозък, челюстта и крайниците," обяснява ръководителят на изследването от университета в Малага Хуан Паскуал Аная (Juan Pascual Anaya).
Екологична връзка
Миксините са група животни, обитаващи дълбоки океански райони. Известни с количеството мукоза (слуз), което отделят, когато се почувстват застрашени, представляват интерес за козметичните компании, както и с ролята си на екологична връзка в морското дъно (тъй като те са чистачи и са отговорни за елиминирането, наред с други неща, на труповете на китове, които се озовават на дъното на морето, след като умрат), досега геномът им не бе секвениран поради неговата сложност.
Те са съставени от голям брой микрохромозоми, които от своя страна са съставени от повтарящи се последователности. Това е в допълнение към нелесното намиране на биологичен материал.
"Освен това, тези микрохромозоми се губят по време на развитието на животното, така че само гениталните органи поддържат цял геном", казва Хуан Паскуал Аная.
Кредит: University of Malaga
Геномни дуплирания
За това изследване секвенираният геном е този на Eptatretus burgeri, който живее в Тихия океан, по бреговете на Източна Азия. За да постигнат това, изследователите са генерирали данни до 400 пъти по-големи от неговия геном, използвайки усъвършенствани техники за хромозомна близост (Hi-C) и успявайки да ги сглобят на ниво хромозома.
"Това е важно, защото ни позволи да сравним например реда на гените между това и останалите гръбначни животни, включително акули и хора, и по този начин да разрешим един от най-важните открити дебати в геномната еволюция: броят на дублиранията на генома и кога те са се случили по време на произхода на различните гръбначни линии," разказва Паскуал Аная и добавя, че благодарение на това сега знаем, че общият прародител на всички гръбначни животни е произлязъл от вид, чийто геном е бил напълно дублиран веднъж.
По-късно линиите, които са довели до съвременните долночелюстни и безчелюстни гръбначни животни, се разделят и независимо една от друга всяка група от тях повторно умножава своя геном - първата, която включва хората, го дублира, втората го утроява.
Кредит: University of Malaga
Еволюционно въздействие
Анализ на функционалността на геномите, базиран на изключително редки проби от ембриони на миксини, извършен в лабораторията на професор Шигеру Куратани (Shigeru Kuratani) от Японския изследователски институт RIKEN; и проучване за възможното въздействие на дублирането на генома върху всяко гръбначно, разработено съвместно с професора от Бристолския университет и член на Кралското общество Фил Донохю (Phil Donoghue), завършва това мултидисциплинарно изследване, което е ключ към разбирането на еволюционната история на гръбначните.
Проучването предоставя перспективи за геномните събития, които вероятно са довели до появата на важни характеристики на гръбначните животни, като мозъчна структура, сетивни органи или клетките на нервния гребен и сред тях увеличаване на регулаторната сложност (по-голям брой превключватели, които включват/изключват гените).
Справка: Hagfish genome elucidates vertebrate whole-genome duplication events and their evolutionary consequences', Nature Ecology & Evolution (2024). DOI: 10.1038/s41559-023-02299-z
Източник: Researchers sequence the first genome of myxini, the only vertebrate lineage that had no reference genome, University of Malaga
Още по темата
Земята
Каква е причината за най-голямото увеличение на биоразнообразието в историята на Земята
Животът
Британски палеонтолози случайно опровергаха доказателство за еволюцията
Животът
Лигав инцидент: 3.5 тона слузести "змиорки" на магистрала в Орегон
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари