Качественный геном бонобо улучшает анализ эволюции гоминидов

Новая сборка генома бонобо названа в честь самки большой обезьяны, ДНК которой была секвенирована, Мхудиблу, в настоящее время проживающей в зоопарке Вупперталя в Германии

0 883

Шимпанзе и бонобо сравнительно недавно разошлись в эволюционной истории больших обезьян. Они разделились на разные виды около 1,7 миллиона лет назад. Некоторые различия между родословными шимпанзе (Pan troglodytes) и бонобо (Pan paniscus) были прояснены недавним достижением в области геномики гоминидов.

Новая сборка генома бонобо была построена с использованием мультиплатформенного подхода и без использования эталонных геномов. По словам исследователей этого проекта, более 98% генов теперь полностью аннотированы, а 99% пробелов закрыты.

Высокое качество этой сборки позволяет ученым более точно сравнить бонобо с геномом других человекообразных обезьян — гориллы, орангутанга, шимпанзе, а также с современным человеком. Все эти виды, а также вымершие древние человекоподобные существа называются гоминидами.

Поскольку шимпанзе и бонобо также являются самыми близкими живыми видами к современным людям, сравнение более качественных геномов может помочь выявить генетические изменения, которые отличают человеческий вид друг от друга.

В своей статье исследователи объясняют, как они разработали и проанализировали новую сборку генома бонобо и что показывает сопоставление ее с другими геномами человекообразных обезьян.

Сравнивая бонобо с геномом других человекообразных обезьян, исследователи обнаружили более 5571 структурных вариантов, которые отличали линии бонобо и шимпанзе.

Исследователи объяснили в статье: «Мы сосредоточились на генах, которые были потеряны, изменены в структуре или расширены за последние несколько миллионов лет эволюции бонобо.»

Сравнение генома большой обезьяны также позволяет исследователям получить новое представление о том, что произошло с различными геномами обезьян во и после дивергенции или разделения на разные виды от общего предка.

Смотрите также  Ученые расшифровали геном Колорадского жука

Их особенно интересовало то, что называется неполной сортировкой родословных. Это менее чем совершенная передача аллелей в разделяющиеся популяции по мере расхождения видов, а также потеря аллелей или их генетический дрейф. неполной сортировки линий может помочь прояснить эволюцию генов и генетические отношения между современными гоминидами.

Более качественная сборка генома бонобо позволила исследователям создать карту с более высоким разрешением, сравнивающую неполную сортировку линий у гоминидов. Они определили области, которые не соответствуют видовому дереву. Кроме того, они подсчитали, что 2,52% генома человека более тесно связаны с геномом бонобо, чем шимпанзе, и 2,55% генома человека более тесно связаны с геномом шимпанзе, чем геном бонобо.

Общая доля, основанная на неполном анализе сортировки линий (5,07%), почти вдвое превышает предыдущие оценки (3,1%).

«Мы прогнозируем, что большая часть человеческого генома генетически ближе к шимпанзе и бонобо по сравнению с предыдущими исследованиями», — отмечают исследователи.

Ученые перенесли свой неполный сортировки линий на 15 миллионов лет назад, чтобы включить данные генома орангутанга и гориллы. Это увеличило оценки неполной сортировки линий для геномов гоминидов до более чем 36,5%, что лишь немного больше, чем предыдущие прогнозы.

Удивительно, но более четверти этих областей распределены неслучайно, имеют повышенные показатели замены аминокислот и обогащены определенными генами со связанными функциями, такими как иммунитет. Это говорит о том, что неполная сортировка линий может способствовать увеличению разнообразия для конкретных регионов.

Новая сборка генома бонобо названа в честь самки большой обезьяны, которой была секвенирована, Мхудиблу, в настоящее проживающей в зоопарке Вупперталя в Германии. Исследователи подсчитали, что точность последовательности новой сборки составляет от 99,97% до 99,99% и закрывает около 99,5% из 108 390 пробелов в предыдущей сборке генома бонобо.

Смотрите также  Древние гоминиды прибыли на Филиппины 700 000 лет назад

Исследователи отметили, что бонобо является одним из последних геномов человекообразных обезьян, которые были секвенированы с помощью более передовых технологий длительного считывания последовательности генома.

«Его последовательность будет способствовать более систематическим сравнениям между человеком, шимпанзе, гориллой и орангутаном без ограничений технологических различий в последовательности и сборке исходного эталона», — считают исследователи.


Mao, Y., Catacchio, C.R., Hillier, L.W. et al. A high-quality bonobo genome refines the analysis of hominid evolution. Nature (2021). doi.org/10.1038/s41586-021-03519-x

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x