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科学家第一次破译条纹鲶鱼的整个基因组

海洋基因组学部门确定条纹鲶鱼由于失去其基因组中的EEVS和MT-Ox基因而丧失了制造脊椎动物防晒化合物(a)的能力(b)。这些结果复制了日本河豚和西非Coalacanth的发现,后者也缺乏生产gadusol的能力。

条纹鲶鱼Pangasianodon hypophthalmus位于传说中的湄公河,是东南亚最长的河流,也是世界上最大的内陆渔业。越南是该物种的主要生产国,在一年内培育了约110万吨鱼。但与其他商业鱼类不同,例如大西洋鳕鱼或斑点鲶鱼,很少有基因组数据来指导条纹鲶鱼养殖。

现在,冲绳科学技术研究生院(OIST)的科学家们与越南科学技术研究院的研究人员合作,对条纹鲶鱼的整个基因组进行解码。他们的结果于2018年10月5日发表在BMC Genomics上,揭示了该物种的进化谱系和可能是其健康发育关键的基因的新细节。

“通过这些基因组数据,可以很容易地检查个体鲶鱼种群中的多样性,”OIST海洋基因组学组组长兼该研究的共同第一作者Eiichi Shoguchi说。“例如,在水产养殖中,单个鱼对疾病的抵抗力可能高于另一个。现在,您可以检查个体的基因组并了解哪个基因与抗病性有关。”

利用新一代测序技术,研究人员收集了高质量的基因组数据并将其组装成完整的基因组。他们将新基因组与之前发表的斑点叉尾and和斑马鱼基因组数据进行了比较 - 斑马鱼是一种与鲶鱼密切相关的模式生物,具有进化性。科学家们发现了亚洲鲶鱼和它的美国表亲之间的明显差异,以及它与它的相对斑马鱼之间的进一步差异。

特别是,他们发现条纹鲶鱼中两个基因的丢失在斑马鱼中保持完整,并允许该物种产生自己的防晒剂。鲶鱼在河流底部进食,超出紫外线范围,可能不需要这种保护。条纹鲶鱼确实具有比斑马鱼更多的胰岛素样生长因子基因,这可能是其健康生长和发育的关键。

科学家利用来自鲶鱼的数据,制作了一个假设的条纹鲶鱼染色体图谱 - 这种鱼类的基因所在的线状脚手架。该地图指出了未来研究的方式,比较物种,追踪其谱系和调查其基因功能。进化生物学家和水产养殖者都可以从条纹鲶鱼基因组中学习,现在它已经被解码了。

在不久的将来,水产养殖者可以开始寻找并选择最佳的DNA片段,称为“分子标记”,在他们自己的条纹鲶鱼中,越南学院基因组研究所的实验室负责人Oanh TP Kim说。科学技术和该研究的共同第一作者。

“条纹鲶鱼基因组信息将使我们能够”开发这些分子标记,然后将它们用于分子标记辅助选择,以获得鲶鱼养殖中具有经济重要性的特征。“

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