Собран геном евразийского окуня
В исследовании, опубликованном в журнале G3: Genes, Genomes, Genetics, учёные из Эстонского университета естественных наук совместно с коллегами из Университета Турку собрали геном евразийского окуня. Он в три раза меньше человеческого, но содержит около 1 миллиарда нуклеотидов и более 23 000 генов. Исследованная особь происходила из тёмных вод озера Лоосалу в болотах уезда Рапла. Результаты работы позволят учёным по всему миру лучше понять эффект естественного отбора.
Евразийский окунь — очень распространённый вид в Евразии, обитающий от Британских островов до Дальнего Востока России. Он может жить и успешно размножаться в экстремальных условиях: в олиготрофных озёрах с чистой водой, солоноватых водах Балтийского моря и кислых тёмных водах болотных озёр, где другие рыбы не выживают. Однако генетические механизмы, позволившие окуню адаптироваться к таким разным условиям, до сих пор неизвестны.
Окунь — важное звено в пищевой цепи водоёмов. Кроме того, полосатая рыба сильно влияет на метановый цикл озёр, сокращая выбросы метана почти в десять раз за счёт изменения пищевой цепи. Поскольку метан — гораздо более эффективный парниковый газ, чем CO2, окунь играет важную роль в снижении глобального потепления. «Поэтому особенно важно понять механизмы адаптации окуня в бедных кислородом (и богатых гуминовыми веществами) болотных озёрах, где выброс метана наибольший, а окунь часто является единственным видом рыб», — сказал ихтиолог Анти Васемяги, профессор Шведского университета сельскохозяйственных наук и ведущий исследователь.
По словам Васемяги, собранный геном — значительная веха. «По сравнению с ранее изученными видами рыб, этот геном представляет высокую ценность, так как мы использовали инновационную методологию, основанную на раздельной маркировке длинных молекул ДНК и определении последовательности коротких», — отметил он.
Эта методология позволяет быстро, сравнительно дёшево и точно секвенировать даже большие геномы, разделяя сложнейшую задачу сборки генома на миллионы более мелких «пазлов». Теперь, наконец, можно проводить исследования, охватывающие весь геном разных видов рыб. Васемяги добавил, что проще всего представить размер генома, конвертировав его в понятные человеку единицы: «Если представить, что длина одной пары оснований — один миллиметр, то геном окуня может протянуться от Тарту до Берлина». Следующая задача для исследовательской группы — картировать регионы генома (или «километровые столбы» на пути из Тарту в Берлин), содержащие следы естественного отбора.
Окунь — важный промысловый вид и популярная цель у рыболовов-любителей. Его широко разводят во многих странах Европы. «Секвенирование генома окуня позволит учёным картировать области генома, влияющие на скорость роста рыбы, время достижения половой зрелости, устойчивость к болезням и другие важные для аквакультуры признаки», — сказал профессор Рихо Гросс, заведующий кафедрой аквакультуры.
«Секвенирование генома окуня упростит аналогичные исследования в Северной Америке, где широко распространён его близкий родственник — жёлтый окунь (Perca flavescens). Это лишь первый шаг к пониманию того, какие эволюционные механизмы сделали окуня одним из самых успешных и распространённых видов рыб в умеренной Евразии», — заключил Васемяги.