欧宝娱乐登录唐文乔教授团队阐释波纹唇鱼视觉基因的重复机制

发布日期:2021-05-25 责任编辑:蔡霞本条信息已被查看了 10设置

最近,欧宝娱乐登录联合美国佐治亚大学,在生物学主流期刊《Molecular Ecology Resources(IF:6.2)在线发表了题为“Chromosome-level genome assembly of the endangered humphead wrasse Cheilinus undulatus: Insight into the expansion of opsin genes in fishes”的研究论文(https://doi.org/10.1111/1755-0998.13429),首次阐释了鱼类视觉基因重复的分子机制。

该文利用Nanopore长读长测序技术,以及Hi-C辅助挂载染色体组装策略,高质量地组装了染色体水平的波纹唇鱼基因组。该基因组大小为1.17 Gb,contig N50为16.5 Mb,序列完整性高达96.3%以上。注释了22,218个基因功能,转座子序列占基因组的39.88%。在此基础上,发现波纹唇鱼丢失了视觉基因SWS2A,但视觉基因SWS2B、LWS1和Rh2发生了重复。在gnl3l-hcfc1特定区域内,SWS2B具有4个重复。目前虽在少数鱼类中发现视觉基因的重复,但其机制尚不清楚。本团队利用基因共线性分析,发现SWS2B旁侧逆转座子SINE活动引起基因转换,促使染色体不同位点的同源序列形成。同源序列经二轮非等位同源重组(NAHR),产生了3个复制子,从而解析了该基因重复的分子机制。

 视觉基因SWS2B重复的分子机制

研究发现,波纹唇鱼视蛋白关键调谐点发生的替换,改变了视觉色素的光谱吸收能力。视觉基因的重复及其表达的组织分化,为幼体和成鱼适应不同的珊瑚礁生境提供了视觉选择性,增强了视觉觅食能力,亦有助于繁殖配偶之间的有效识别。本研究为珊瑚礁鱼类的保护生物学和适应性进化研究提供了有效线索。

 视觉重复基因SWS2B的组织分化表达

欧宝娱乐登录水产与生命学院刘东副教授为论文第一作者,郭弘艺工程师、唐文乔教授为共同通讯作者,张旭光讲师、王鑫洋硕士生及佐治亚大学张明教授参与了研究。研究工作得到了欧宝娱乐登录水产一流学科和国家自然科学基金项目的资助。

波纹唇鱼是一种体色艳丽、具有性逆转、雌性先熟和雌雄配对繁殖行为的大型珊瑚礁鱼类。因眼后有2条黑色眉纹,俗称苏眉。波纹唇鱼为高级食用鱼和珍贵观赏鱼,体长可达2.3米,体重191公斤。因野生数量稀少,被世界自然保护联盟列为濒危动物,也是中国国家二级重点保护野生动物。

波纹唇鱼

(供稿:水产与生命学院)
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