Главное в материале
- Геном рисового угря впервые собран полностью: 838 млн нуклеотидов на 12 хромосомах, с описанными теломерами и центромерами
- Рисовый угорь — первое позвоночное с обнаруженной сменой пола: все мальки рождаются самками и после нереста превращаются в самцов
- В 2023 году в Китае вырастили 355 000 тонн угря на 23 млрд юаней, но мальков по-прежнему ловят в природе
Беспробельная сборка генома
Институт гидробиологии Китайской академии наук впервые прочитал и собрал геном рисового угря целиком, от теломеры до теломеры, без единого разрыва. Работа опубликована в журнале Scientific Data. Рисовый угорь обитает в залитых полях Восточной и Юго-Восточной Азии и стал первым позвоночным, у которого наука обнаружила смену пола.
Особенности биологии и хозяйственное значение
Весь молодняк угря — самки: только отложив икру, они постепенно превращаются в самцов. Для науки это модель того, как у позвоночных определяется и переопределяется пол, а для рыбоводов — проблема: самки и самцы созревают в разное время, что осложняет разведение в неволе. В 2023 году в Китае, где мясо угря считают деликатесом, вырастили 355 000 тонн этой рыбы на 23 млрд юаней. При этом мальков по-прежнему вылавливают в природе, и дикие популяции истощаются.
Как проводилось секвенирование
Прочитать геном до конца позволило сочетание трех технологий: длинные чтения PacBio HiFi, сверхдлинные цепочки Oxford Nanopore и карта пространственной близости участков ДНК. В результате получилось 838 млн нуклеотидов, разложенных по 12 хромосомам; у каждой хромосомы впервые описаны теломеры и центромера. В геноме найдено более 25 тысяч генов, кодирующих белки.
Чем новая сборка отличается от прежней
Прежний вариант генома, собранный в 2018 году, представлял собой набор фрагментов: цельные куски ДНК были в пять раз короче — 14,5 млн букв против 70,7 млн. Сложные повторы, занимающие почти половину генома угря, оставались не расшифрованными: именно из них состоят теломеры и центромеры, и секвенсоры их путали. Новая сборка закрыла и эти участки.
Значение для науки и аквакультуры
Теперь у биологов есть точная опора для поиска генов, управляющих превращением самки в самца. Поняв их работу, можно научиться регулировать пол потомства и создать породы, приспособленные к жизни на фермах, что решило бы проблему истощения диких популяций. Сборка выложена в открытые базы данных, доступные лабораториям по всему миру. Рисовый угорь останется главным модельным объектом для изучения того, как позвоночные выбирают и меняют пол.
