První kompletní genom ptáka odhalil tisíce skrytých genů zpěvných ptáků

Vědci z Rockefellerovy univerzity vytvořili první kompletní sestavení genomu zebřičky pestré, odhalili 2 710 dříve neznámých genů a dodali nejpřesnější ptačí genom, jaký byl kdy sestaven. Tento úspěch, publikovaný 6. srpna v časopise Cell, řeší dlouhodobé mezery v genetické mapě zpěvného ptáka a poskytuje nový základ pro studium biologie učení se zvukům.rockefeller+1

Milník v ptačí genomice

Nové sestavení je prvním plně fázovaným, diploidním genomem ptáka typu telomera-telomera, což znamená, že zachycuje každý chromozom od konce ke konci a zároveň rozlišuje DNA zděděnou od každého z rodičů. Přidává přibližně 90 milionů párů bází sekvence, které v dřívějších verzích chyběly, a řeší všech 11 malých tečkovitých chromozomů zebřičky, struktur, které dlouho odolávaly sekvenačním technologiím.technologynetworks+1

Práce je součástí koordinovaného balíčku 10 článků od konsorcia Telomere-to-Telomere, které byly publikovány současně v časopisech Cell a Cell Genomics, čímž se metody konsorcia pro dokončování genomů rozšiřují mimo lidi i na další druhy.eurekalert+1

"Toto představuje druhý kompletní genom tvora schopného učit se zvukům. Prvním byl člověk," řekl Erich D. Jarvis, vedoucí laboratoře neurogenetiky jazyka na Rockefellerově univerzitě. "Pokud existuje klíčová molekula, která mění druh, jenž se neučí zvukům, na druh, který se jim učí, je někde tam."rockefeller+1

Překonání technických bariér

Ptačí genomy jsou notoricky obtížné na sestavení, protože obsahují desítky mikrochromozomů a dlouhé úseky repetitivní DNA, které způsobují, že se sekvenační přístroje zastavují. Tým zkombinoval několik sekvenačních technologií, včetně metod schopných číst mimořádně dlouhé molekuly DNA, a vyvinul vlastní protokol pro chemické proplachování a restartování zařízení, když je ucpaly repetitivní sekvence.bioengineer+1

Na rozdíl od prvního lidského genomu typu telomera-telomera, který spoléhal na haploidní buněčnou linii, tento projekt vyžadoval správné oddělení dvou rodičovských sad chromozomů u diploidního organismu, což je rozdíl, který je důležitý pro pochopení genové regulace, náchylnosti k nemocem a chování.bioengineer

Centromery a evoluční stopy

Mezi nejdůležitějšími zjištěními vědci zmapovali centromery zebřičky a zjistili, že ptáci sdílejí vysoce organizovanou architekturu centromer, o které se dříve myslelo, že je unikátní pouze pro savce. "Centromera je základní jednotkou buňky, která umožňuje každé buněčné dělení a zajišťuje správnou segregaci chromozomů," řekl Giulio Formenti, odborný asistent v Jarvisově laboratoři.technologynetworks+1

Genom je nyní začleňován do projektu Vertebrate Genomes Project, který Jarvis a Formenti spoluvou, kde bude sloužit jako reference pro srovnávací analýzy napříč stromem života obratlovců.rockefeller+1

"Toto je zlomový bod v oboru," řekl Jarvis. "Máme celý genom a vědci jej nyní mohou používat k výzkumu biologie."technologynetworks