Pirmasis pilnas paukščio genomas atskleidė tūkstančius paslėptų giesmininkų genų

Rokfelerio universiteto mokslininkai sukūrė pirmąjį pilną zebriuko genomo surinkimą, atskleisdami 2 710 anksčiau nežinomų genų ir pateikdami tiksliausią iki šiol surinktą paukščio genomą. Šis pasiekimas, rugpjūčio 6 d. paskelbtas žurnale Cell, užpildo ilgalaikes spragas giesmininko genetiniame žemėlapyje ir suteikia naują pagrindą vokalinių gebėjimų biologijos tyrimams.rockefeller+1

Paukščių genomikos orientyras

Naujasis surinkimas yra pirmasis visiškai fazuotas, diploidinis, nuo telomeros iki telomeros paukščio genomas, reiškiantis, kad jis užfiksuoja kiekvieną chromosomą nuo pradžios iki pabaigos, kartu atskirdamas DNR, paveldėtą iš kiekvieno tėvo. Jis prideda apie 90 milijonų bazinių porų sekos, kurios nebuvo ankstesnėse versijose, ir išsprendžia visas 11 mažų zebriuko taškinių chromosomų, struktūrų, kurios ilgą laiką buvo sunkiai įveikiamos sekoskaitos technologijoms.technologynetworks+1

Šis darbas yra dalis koordinuoto 10 straipsnių paketo iš Telomere-to-Telomere konsorciumo, vienu metu paskelbto žurnaluose Cell ir Cell Genomics, išplečiant konsorciumo genomo užbaigimo metodus už žmonių ribų į kitas rūšis.eurekalert+1

"Tai antrasis pilnas vokalinius gebėjimus turinčios rūšies genomas. Pirmasis buvo žmogaus," sakė Erichas D. Jarvis, Rokfelerio universiteto Kalbos neurogenetikos laboratorijos vadovas. "Jei egzistuoja pagrindinė molekulė, kuri paverčia nevokalinę rūšį vokaline, ji yra kažkur čia."rockefeller+1

Atkaklių techninių kliūčių įveikimas

Paukščių genomus itin sunku surinkti, nes juose yra dešimtys mikrochromosomų ir ilgos pasikartojančios DNR atkarpos, dėl kurių sekoskaitos prietaisai stringa. Komanda sujungė kelias sekoskaitos technologijas, įskaitant metodus, gebančius nuskaityti itin ilgas DNR molekules, ir sukūrė specialų protokolą, skirtą chemiškai išplauti ir iš naujo paleisti įrenginius, kai juos užkemša pasikartojančios sekos.bioengineer+1

Skirtingai nei pirmasis žmogaus telomeros-telomeros genomas, kuris rėmėsi haploidine ląstelių linija, šiam projektui reikėjo teisingai atskirti du tėvų chromosomų rinkinius diploidiniame organizme, o tai svarbu suprantant genų reguliavimą, polinkį į ligas ir elgseną.bioengineer

Centromeros ir evoliuciniai įkalčiai

Tarp svarbiausių išvadų tyrėjai sudarė zebriuko centromerų žemėlapį ir atrado, kad paukščiai turi labai organizuotą centromerų architektūrą, kuri anksčiau buvo laikoma unikalia tik žinduoliams. "Centromera yra pagrindinis ląstelės vienetas, leidžiantis vykti kiekvienam ląstelės dalijimuisi, užtikrinantis teisingą chromosomų segregaciją," sakė Giulio Formenti, Jarvis laboratorijos mokslinis bendradarbis.technologynetworks+1

Genomas dabar įtraukiamas į Stuburinių genomų projektą, kuriam bendrai vadovauja Jarvis ir Formenti, kur jis tarnaus kaip etalonas lyginamosioms analizėms visame stuburinių gyvybės medyje.rockefeller+1

"Tai lūžio taškas šioje srityje," sakė Jarvis. "Mes turime visą genomą, ir mokslininkai dabar gali jį naudoti biologijai tirti."technologynetworks