Расшифрован геном азиатского сома
Полосатый сом Pangasianodon hypophthalmus обитает в легендарной реке Меконг, самой длинной реке Юго-Восточной Азии и крупнейшем в мире внутреннем рыболовном промысле. Вьетнам является ведущим производителем этого вида, выращивая около 1.1 миллиона тонн рыбы в год. Однако, в отличие от других промысловых рыб, таких как атлантическая треска или канальный сом, для полосатого сома существует мало геномных данных, которые могли бы направлять аквакультуру.
Ученые из Окинавского института науки и технологий (OIST) совместно с исследователями из Вьетнамской академии наук и технологий расшифровали полный геном полосатого сома. Результаты, опубликованные 5 октября 2018 года в журнале BMC Genomics, раскрывают новые детали об эволюционной линии вида и генах, которые могут быть ключевыми для его здорового развития.
"С этими геномными данными будет легко проверить разнообразие, присутствующее в отдельных популяциях сома", — сказал Эйити Шогучи, руководитель группы Морской геномики в OIST и соавтор исследования. "В аквакультуре, например, одна рыба может быть более устойчивой к болезням, чем другая. Теперь можно проверить геном этой особи и выяснить, какой ген связан с устойчивостью к болезням".
Используя методы секвенирования нового поколения, исследователи собрали высококачественные геномные данные и собрали их в полный геном. Они сравнили новый геном с ранее опубликованными геномными данными канального сома и рыбки данио-рерио — модельного организма, эволюционно близкого к сомам. Ученые обнаружили явные различия между азиатским сомом и его американским родственником, а также дальнейшие различия с данио-рерио.
В частности, у полосатого сома была выявлена утрата двух генов, которые сохранились у данио-рерио и позволяют этому виду производить собственный "солнцезащитный крем". Сомы питаются на дне рек, вне досягаемости УФ-лучей, и, вероятно, не нуждаются в такой защите. При этом у полосатого сома оказалось больше генов инсулиноподобного фактора роста, чем у данио-рерио, что может быть ключевым для его здорового роста и развития.
Используя данные по канальному сому, ученые создали гипотетическую карту хромосом полосатого сома — нитевидных структур, на которых расположены гены рыбы. Эта карта прокладывает путь для будущих исследований по сравнению видов, отслеживанию их родословной и изучению функции их генов.
В ближайшем будущем аквакульторы смогут начать поиск и отбор оптимальных фрагментов ДНК, известных как "молекулярные маркеры", у своего полосатого сома.
"Информация о геноме полосатого сома позволит нам разработать эти молекулярные маркеры и впоследствии применить их в селекции с помощью маркеров для признаков, имеющих экономическое значение в аквакультуре сома", — сказала Оань Т. П. Ким, руководитель лаборатории в Институте исследований генома Вьетнамской академии наук и технологий и соавтор исследования.