Месяц май был богат на секвенирование сразу нескольких геномов.
В различных журналах вышло шесть статей, раскрывающих особенности генома гребневика, термита, грибов, хлопка и пауков.
1. Гребневик #Pleurobrachia bachei (тип Ctenophora)
- размер генома 156.1 млн пар оснований
Анализ генома, а также экспрессии ряда генов данного вида и 10 других стенофор показал, что данные организмы являются эволюционно ранней группой, и эволюция их нервной и мышечной тканей проходила независимо от других животных. При секвенировании генома гребневиков был обнаружен уникальный набор генов, ответственных за их развитие, нейрогенез и функционирование иммунной системы, которых нет у других живых организмов. Кроме того, гребневики утратили нейротрансмиттерную систему, связанную с функционированием серотонина, допамина и ацетилхолина и, вероятно, выработала свою собственную систему нейронной сигнализации, представленную другими белками и глутаминовой кислотой.
Статья: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13400.html
2. Термит #Zootermopsis nevadensis nuttingi
- размер геном 562 млн пар оснований
Установлено, что в геноме самцов термитов намного больше экспрессируется генов, ответственных за продукцию и разрушение спермы, чем в геноме муравьев. Данная находка хорошо согласуется с предыдущими наблюдениями о том, что самцы термитов живут намного дольше и продуцируют сперму дольше по сравнению с другими их собратьями из отряда Перепончатокрылые (Hymenoptera). Кроме того, было обнаружено, что большая часть генов в геноме термитов "выключена" посредством метилирования.
Статья: http://www.nature.com/ncomms/2014/140520/ncomms4636/full/ncomms4636.html
3. Зелёная головня риса #Ustilaginoidea virens
- размер генома 39.4 млн пар оснований
В геноме данного гриба найдены гены, которые позволяют ему с легкостью адсорбировать питательные вещества из растения-хозяина (#, риса), при этом оставляя растение полностью жизнеспособным. Кроме того, у данного гриба снижено количество генов, позволяющих ему разрушать клеточные стенки из целлюлозы и лигнина. Последнее наблюдение лишний раз доказывает адаптацию этого гриба к паразитированию на клетках, стенки которых богаты сахарами и бедны целлюлозой. Также в геноме гриба были найдены гены, активность которых связана с подавлением "противогрибковой" защиты растения-хозяина.
Статья: http://www.nature.com/ncomms/2014/140520/ncomms4849/full/ncomms4849.html
4. Дрожжи #Saccharomyces carlsbergensis
- размер генома 19.5 млн пар оснований
В настоящее время для производства пива лагера используются два гибридных штамма дрожжей - Saccharomyces carlsbergensis и Weihenstephan WS34/70, каждый из которых предназначен для производства пива в строго определенных условиях. Секвенирование показало, что оба штамма являются потомками дрожжей Saccharomyces cerevisiae и Saccharomyces eubayanus. В частности, S. carlsbergensis произошел посредством утраты части генома S. cerevisiae и приобретения триплоидности. Напротив, дрожжи S. cerevisiae несут гаплоидный набор хромосом, а S. eubayanus - диплоидный.
Статья: http://g3journal.org/content/4/5/783
5. Хлопчатник древовидный #Gossypium arboretum
- размер генома 1746 млн пар оснований
Род Gossypium включает более 50 видов, большинство из которых являются диплоидами. Однако некоторые виды тетраплоидны и их происхождение, как предполагается, связано с гибридизацией G. arboretum и G. raimondii. Геном G. raimondii был отсеквенирован в 2012 году и составляет 885 млн пар оснований. Секвенирование G. arboretum показало, что его геном почти в два раза больше генома G. raimondii. Последний факт лишний раз подтверждает предположение о происхождении G. arboretum из G. arboretum и G. raimondii.
Статья: http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.2987.html
6. Бразильский белоколенный паук-птицеед #Acanthoscurria geniculate и африканский паук #Stegodyphus mimosarum
- размер генома A. geniculate 6500 млн пар оснований, S. mimosarum - 2550 млн пар оснований.
В геномах обоих пауков обнаружено большое количество длинных интронов и коротких экзонов. Идентифицирован набор генов и белков, связанных с продукцией яда и шёлка. Установлено, что гены паучьего "яда" эволюционировали посредством последовательных дупликаций, а его токсичность связана с высоким содержанием протеаз. Напротив "шелковые" гены имели эволюционно более сложное происхождение.
Cтатья: http://www.nature.com/ncomms/2014/140506/ncomms4765/full/ncomms4765.html
1. Гребневик #Pleurobrachia bachei (тип Ctenophora)
- размер генома 156.1 млн пар оснований
Анализ генома, а также экспрессии ряда генов данного вида и 10 других стенофор показал, что данные организмы являются эволюционно ранней группой, и эволюция их нервной и мышечной тканей проходила независимо от других животных. При секвенировании генома гребневиков был обнаружен уникальный набор генов, ответственных за их развитие, нейрогенез и функционирование иммунной системы, которых нет у других живых организмов. Кроме того, гребневики утратили нейротрансмиттерную систему, связанную с функционированием серотонина, допамина и ацетилхолина и, вероятно, выработала свою собственную систему нейронной сигнализации, представленную другими белками и глутаминовой кислотой.
Статья: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13400.html
2. Термит #Zootermopsis nevadensis nuttingi
- размер геном 562 млн пар оснований
Установлено, что в геноме самцов термитов намного больше экспрессируется генов, ответственных за продукцию и разрушение спермы, чем в геноме муравьев. Данная находка хорошо согласуется с предыдущими наблюдениями о том, что самцы термитов живут намного дольше и продуцируют сперму дольше по сравнению с другими их собратьями из отряда Перепончатокрылые (Hymenoptera). Кроме того, было обнаружено, что большая часть генов в геноме термитов "выключена" посредством метилирования.
Статья: http://www.nature.com/ncomms/2014/140520/ncomms4636/full/ncomms4636.html
3. Зелёная головня риса #Ustilaginoidea virens
- размер генома 39.4 млн пар оснований
В геноме данного гриба найдены гены, которые позволяют ему с легкостью адсорбировать питательные вещества из растения-хозяина (#, риса), при этом оставляя растение полностью жизнеспособным. Кроме того, у данного гриба снижено количество генов, позволяющих ему разрушать клеточные стенки из целлюлозы и лигнина. Последнее наблюдение лишний раз доказывает адаптацию этого гриба к паразитированию на клетках, стенки которых богаты сахарами и бедны целлюлозой. Также в геноме гриба были найдены гены, активность которых связана с подавлением "противогрибковой" защиты растения-хозяина.
Статья: http://www.nature.com/ncomms/2014/140520/ncomms4849/full/ncomms4849.html
4. Дрожжи #Saccharomyces carlsbergensis
- размер генома 19.5 млн пар оснований
В настоящее время для производства пива лагера используются два гибридных штамма дрожжей - Saccharomyces carlsbergensis и Weihenstephan WS34/70, каждый из которых предназначен для производства пива в строго определенных условиях. Секвенирование показало, что оба штамма являются потомками дрожжей Saccharomyces cerevisiae и Saccharomyces eubayanus. В частности, S. carlsbergensis произошел посредством утраты части генома S. cerevisiae и приобретения триплоидности. Напротив, дрожжи S. cerevisiae несут гаплоидный набор хромосом, а S. eubayanus - диплоидный.
Статья: http://g3journal.org/content/4/5/783
5. Хлопчатник древовидный #Gossypium arboretum
- размер генома 1746 млн пар оснований
Род Gossypium включает более 50 видов, большинство из которых являются диплоидами. Однако некоторые виды тетраплоидны и их происхождение, как предполагается, связано с гибридизацией G. arboretum и G. raimondii. Геном G. raimondii был отсеквенирован в 2012 году и составляет 885 млн пар оснований. Секвенирование G. arboretum показало, что его геном почти в два раза больше генома G. raimondii. Последний факт лишний раз подтверждает предположение о происхождении G. arboretum из G. arboretum и G. raimondii.
Статья: http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.2987.html
6. Бразильский белоколенный паук-птицеед #Acanthoscurria geniculate и африканский паук #Stegodyphus mimosarum
- размер генома A. geniculate 6500 млн пар оснований, S. mimosarum - 2550 млн пар оснований.
В геномах обоих пауков обнаружено большое количество длинных интронов и коротких экзонов. Идентифицирован набор генов и белков, связанных с продукцией яда и шёлка. Установлено, что гены паучьего "яда" эволюционировали посредством последовательных дупликаций, а его токсичность связана с высоким содержанием протеаз. Напротив "шелковые" гены имели эволюционно более сложное происхождение.
Cтатья: http://www.nature.com/ncomms/2014/140506/ncomms4765/full/ncomms4765.html