В новом исследовании ученые из Окинавского института науки и технологий (OIST) в сотрудничестве с несколькими другими исследовательскими институтами, в том числе K. MIKIMOTO & CO., LTＤ, Научно-исследовательским институтом жемчуга и Японским агентством по исследованиям и образованию в области рыболовства, сообщил о почти полной сборке генома жемчужной устрицы с поэтапным гаплотипом. Этот высококачественный хромосомный геном жемчужных устриц можно использовать для поиска устойчивых штаммов.
Традиционный метод секвенирования генома включает слияние пары хромосом. Однако это хорошо для лабораторных животных, которые обычно имеют почти идентичную генетическую информацию между парой животных. хромосом. Однако для диких животных, у которых существуют многочисленные вариации генов в парах хромосом, эта стратегия приводит к потере информации.
При секвенировании геномов для этого исследования ученые решили не объединять хромосомы. Вместо этого были секвенированы оба набора хромосом. Это первое исследование морских беспозвоночных, в котором используется этот метод.
Жемчужные устрицы имеют в общей сложности 28 хромосом, потому что у них 14 пар. Затем ученые использовали передовые технологии для секвенирование генома. Позже они реконструировали все 28 хромосом и обнаружили ключевые различия между двумя из одной пары — пары хромосом 9. Примечательно, что многие из этих генов были связаны с иммунитетом.
Доктор Такеши Такеучи, штатный научный сотрудник отдела морской геномики OIST, сказал: «Разные гены на паре хромосом — важная находка, потому что белки могут распознавать разные типы инфекционных заболеваний».
«Когда животное культивируется, часто получается штамм с более высокой выживаемостью или производит более красивые жемчужины. Фермеры часто разводят двух животных с этим штаммом, что приводит к инбридингу и снижает генетическое разнообразие».
После трех последовательных циклов инбридинга ученые обнаружили значительное сокращение генетического разнообразия. Если это уменьшенное разнообразие происходит в областях хромосом с генами, связанными с иммунитетом, это может повлиять на иммунитет животного.
«Важно поддерживать разнообразие генома в аквакультурных популяциях».
Профессор Шуго Ватабэ (приглашенный профессор Университета Китасато, почетный профессор Токийского университета) — сказал, «Культивированный жемчуг впервые в мире был получен 130 лет назад Кокити Микимото в Японии. Даже сегодня они являются вторым наиболее экспортируемым морским продуктом, производимым в Японии, после морских гребешков. Тем не менее, история аквакультуры жемчуга в Японии была борьбой с болезнями в среде аквакультуры. Ущерб, нанесенный болезнью красного обесцвечивания, появившейся в 1996 году, был особенно серьезным».
«Производство культивированного жемчуга в Японии значительно сократилось. В последние годы индустрия выращивания жемчуга вновь сталкивается с большими проблемами из-за распространения заболеваний, вызываемых вирусами. Хотя подробности о причинах болезней и контрмерах не установлены, было указано, что выращивание жемчуга в Японии может страдать от генетического ухудшения из-за инбридинга жемчужных устриц с превосходными признаками, что затрудняет реакцию на различные экологические изменения и появление патогены".
Результаты этого исследования прояснили вопрос выращивания жемчуга в Японии и имеют важное промышленное значение. Многие из иммунная системагены также были идентифицированы, кроме того. Это объясняет, почему жемчужные устрицы могут образовывать перламутровый налет в ответ на попадание постороннего предмета извне, что проливает свет на тайну самого производства жемчуга.
Справочник журнала:
- Такеши Такеучи, Ёсихико Судзуки, Сюго Ватабе и др. Высококачественная реконструкция генома по фазам гаплотипов выявила неожиданное разнообразие гаплотипов у жемчужной устрицы. Исследование ДНК, DOI: 10.1093/dnares/dsac035
