在一项新研究中,来自冲绳科学技术研究所 (OIST) 的科学家与其他几家研究机构合作,包括 K. MIKIMOTO & CO.、LTD、珍珠研究所和日本渔业研究和教育机构 -报告了珍珠贝的近乎完整的单倍型定相基因组组装。 这种高质量、染色体规模的珍珠贝基因组可用于寻找有弹性的菌株。
基因组测序的传统方法涉及合并一对染色体。 然而,这对实验室动物来说很顺利,它们通常在一对动物之间具有几乎相同的遗传信息。 染色体. 然而,对于野生动物来说,染色体对之间存在大量基因变异,这种策略会导致信息丢失。
在为这项研究对基因组进行测序时,科学家们决定不组合染色体。 相反,对两组染色体进行了测序。 这是第一项针对海洋无脊椎动物使用这种方法的研究。
珍珠贝共有 28 条染色体,因为它们有 14 对染色体。 科学家们随后利用先进技术 基因组测序. 后来,他们重建了所有 28 条染色体,并发现了一对染色体中的两条染色体之间的关键差异——染色体对 9。值得注意的是,这些基因中有许多与免疫有关。
OIST 海洋基因组学部门的科学家 Takeshi Takeuchi 博士说, “一对染色体上的不同基因是一项重大发现,因为这些蛋白质可以识别不同类型的传染病。”
“当动物被培养时,通常有一种菌株具有更高的存活率或 生产出更漂亮的珍珠. 农民经常用这种品系培育两只动物,这会导致近亲繁殖并减少遗传多样性。”
经过三个连续的近亲繁殖周期后,科学家们发现遗传多样性显着减少。 如果这种减少的多样性发生在与免疫相关的基因的染色体区域,它会影响动物的免疫力。
“保持水产养殖种群的基因组多样性非常重要。”
Shugo Watabe 教授(北里大学客座教授,东京大学名誉教授) 说过, “养殖珍珠是 130 年前由日本的御木本幸吉在世界上首次开发出来的。 即使在今天,它们也是日本第二大出口海产品,仅次于扇贝。 然而,日本的珍珠养殖历史一直是与养殖环境中的疾病作斗争。 1996年出现的红斑病造成的危害尤为严重。”
“日本的养殖珍珠产量大幅下降。 近年来,由于病毒引起的疾病传播,珍珠养殖业再次面临重大问题。 虽然疾病的原因和对策的细节尚未确定,但有人指出,由于具有优良特性的珍珠贝近亲繁殖,日本的珍珠养殖可能会遭受遗传退化,这使得难以应对各种环境变化和出现 病原体设立的区域办事处外,我们在美国也开设了办事处,以便我们为当地客户提供更多的支持。“
这项研究的结果阐明了日本的珍珠养殖问题,具有重要的工业意义。 许多的 免疫系统此外,还鉴定了 的基因。 这解释了为什么珍珠贝可以产生珍珠质涂层以响应从外部引入的异物,这揭示了围绕珍珠生产本身的神秘面纱。
杂志参考:
- Takeshi Takeuchi、Yoshihiko Suzuki、Shugo Watabe 等人。 高质量的单倍型阶段基因组重建揭示了珍珠贝中意想不到的单倍型多样性。 DNA研究。 DOI: 10.1093/dnares/dsac035