У новому дослідженні вчені з Інституту науки і технологій Окінави (OIST) у співпраці з кількома іншими дослідницькими інститутами, включаючи K. MIKIMOTO & CO., LTＤ, Науково-дослідний інститут Pearl і Японське агентство з досліджень і освіти в рибальстві повідомили про майже повну збірку генома перлинної устриці в фазі гаплотипу. Цей високоякісний хромосомний геном перлинних устриць може бути використаний для пошуку стійких штамів.
Традиційний метод секвенування геному передбачає злиття пари хромосом. Однак це добре підходить для лабораторних тварин, які зазвичай мають майже ідентичну генетичну інформацію між парами хромосом. Однак для диких тварин, де є численні варіації генів у парах хромосом, ця стратегія призводить до втрати інформації.
Під час секвенування геномів для цього дослідження вчені вирішили не поєднувати хромосоми. Натомість обидва набори хромосом були секвеновані. Це перше дослідження морських безхребетних, яке використовує цей метод.
Всього в перлинних устрицях 28 хромосом, оскільки їх у них 14 пар. Тоді вчені використовували передові технології для секвенування генома. Пізніше вони реконструювали всі 28 хромосом і знайшли ключові відмінності між двома з однієї пари — пари хромосом 9. Примітно, що багато з цих генів були пов’язані з імунітетом.
Доктор Такеші Такеучі, науковий співробітник відділу морської геноміки OIST, сказав: «Різні гени в парі хромосом є важливою знахідкою, оскільки білки можуть розпізнавати різні типи інфекційних захворювань».
«Коли тварину культивують, часто є штам, який має вищий рівень виживання або виробляє більш красиві перли. Фермери часто розводять двох тварин із цим штамом, що призводить до інбридингу та зменшує генетичне різноманіття».
Після трьох послідовних циклів інбридингу вчені виявили значне зменшення генетичного різноманіття. Якщо ця зменшена різноманітність відбувається в областях хромосом з генами, пов’язаними з імунітетом, це може вплинути на імунітет тварини.
«Важливо підтримувати різноманітність геномів у популяціях аквакультури».
Професор Шуго Ватабе (запрошений професор Університету Кітасато, почесний професор Токійського університету) сказав, «130 років тому Кокічі Мікімото в Японії вперше в світі виробив культивовані перли. Навіть сьогодні вони є другим найбільш експортованим морським продуктом, виробленим в Японії, після гребінців. Однак історія аквакультури перлів в Японії була боротьбою з хворобами в середовищі аквакультури. Шкода, спричинена хворобою червоного кольору, яка виникла в 1996 році, була особливо серйозною».
«Виробництво культивованих перлів в Японії значно скоротилося. В останні роки індустрія вирощування перлів знову стикається з серйозними проблемами через поширення захворювань, викликаних вірусами. Хоча деталі причин захворювань і контрзаходів не встановлені, було зазначено, що вирощування перлів в Японії може страждати від генетичного погіршення через інбридинг перлинних устриць з кращими ознаками, що ускладнює реакцію на різні зміни середовища та виникнення збудники».
Результати цього дослідження прояснили питання вирощування перлів у Японії та мають значні промислові наслідки. Багато з імунна системаКрім того, були ідентифіковані гени. Це пояснює, чому перлинні устриці можуть утворювати перламутровий наліт у відповідь на проникнення стороннього предмета ззовні, що проливає світло на таємницю навколо самого виробництва перлів.
Довідка з журналу:
- Такеші Такеучі, Йосіхіко Сузукі, Шуго Ватабе та ін. Високоякісна поетапна реконструкція геному за гаплотипами виявляє несподіване різноманіття гаплотипів у перлинної устриці. Дослідження ДНК. DOI: 10.1093/dnares/dsac035
