Проверка набора зондов Hyb-Seq для изучения эволюции сложноцветных

Точное восстановление родственных связей между видами требует анализа последовательностей тщательно отобранных, желательно многочисленных, генов. Гибридный захват с высокопроизводительным секвенированием (Hyb-Seq) — мощный инструмент для получения этих последовательностей, но его необходимо калибровать для каждой изучаемой группы, чтобы обеспечить информативность выборки генов. Выбор генов для секвенирования влияет на результат анализа.

В работе, опубликованной в Applications in Plant Sciences, доктор Кэти Джонс и коллеги оценили эффективность набора зондов Hyb-Seq, разработанного для большого и разнообразного семейства сложноцветных (Asteraceae). Набор показал свою эффективность для восстановления филогенетических связей на разных таксономических уровнях — от подвида до трибы.

Гены, информативные для одной группы, могут не подходить для другой из-за отсутствия у некоторых видов, слишком медленной эволюции или дупликации с образованием паралогов. «Asteraceae — самое большое семейство покрытосеменных, и набор COS-зондов для него содержит 1061 локус. Некоторые из них могут быть информативны для одних триб или родов, но не для других, например, из-за потенциальной паралогии», — пояснила доктор Джонс.

Исследователи протестировали набор из 1061 локуса на примере трибы Cichorieae. «Нам было интересно, как анализ большого набора данных по многим видам в сравнении с данными только по небольшому комплексу видов повлияет на филогенетический вывод внутри этого комплекса», — отметила Джонс.

Результаты показали, что набор зондов позволяет точно реконструировать родство на разных уровнях, но способ обработки и анализа данных критически важен и влияет на результат. Например, филогенетический анализ с помощью коалесцентных методов построения видовых деревьев давал иные результаты, чем метод максимального правдоподобия, если не удалять длинные ветви (локусы, претерпевшие значительную эволюцию).

В рамках работы представлена оптимизированная pipeline-процедура для подготовки и анализа данных Hyb-Seq, а также обсуждены различные лабораторные подходы, влияющие на результат. «Мы часто переписывались, если у кого-то получался плохой захват или больше off-target последовательностей пластидного генома. Мы обсуждали лабораторные этапы или pipelines анализа», — рассказала Джонс.

Доктор Джонс надеется, что проработка нюансов таких анализов позволит шире использовать мощные инструменты вроде Hyb-Seq. «Я надеюсь, эта статья побудит больше исследователей применять данные Hyb-Seq, потому что филогенетические методы становятся всё более доступными».