染色体を用いたメダカのゲノム配列, 塩分適応研究のための小型水槽魚モデル

Genome Sequence of the Euryhaline Javafish Medaka, : A Small Aquarium Fish Model for Studies on Adaptation to Salinity.

• Yusuke Takehana
• Margot Zahm
• Cédric Cabau
• Christophe Klopp
• Céline Roques
• Olivier Bouchez
• Cécile Donnadieu
• Celia Barrachina
• Laurent Journot
• Mari Kawaguchi
• Shigeki Yasumasu
• Satoshi Ansai
• Kiyoshi Naruse
• Koji Inoue
• Chuya Shinzato
• Manfred Schartl
• Yann Guiguen
• Amaury Herpin

抄録

メダカ属は35種のメダカから構成されており、それぞれが様々な生態学的、形態学的、生理学的な特徴と適応を示している。メダカ属は、性の決定、行動、形態、適応などの形質の属内進化を比較ゲノムアプローチで研究するための包括的な系統群であるだけでなく、すべてのメダカ種は、小型で短い世代時間、透明な胚、リバースおよびフォワード遺伝学的研究のためのゲノム編集ツールなど、実験的モデル生物としての多くの利点を共有しています。ジャワメダカは、汽水域や海水域での生活に完全に適応したメダカの2種のうちの1種である。また、マングローブ生態系の重要な構成要素であるジャワメダカは、生態毒性研究のための貴重な海洋試験魚としても利用されています。ここでは、マングローブ生態系の重要な構成要素であるマングローブの全ゲノムの配列決定とアセンブルを行い、このリソースが幅広い比較ゲノム、系統、機能研究の触媒となることを期待している。ロングリード技術や遺伝地図とのデータ統合を含む相補的なシーケンスアプローチにより、908Mbpのゲノムを最終的にアセンブルすることができた。さらなる解析の結果、このゲノムには33%の繰り返し配列が含まれており、ヘテロ接合率は0.96%であると推定された。達成されたドラフトアセンブリは、全長809.7Mbp、N50は6,3Mbp、L50は37の足場を持つ525の足場を含んでいます。予測された転写産物は21454個で、総転写産物サイズは57,146,583 bpsであった。また、このようにして得られたゲノム配列のうち、塩分濃度に適応しているものについては、その進化の過程を明らかにしている。

The genus consists of 35 medaka-fish species each exhibiting various ecological, morphological and physiological peculiarities and adaptations. Beyond of being a comprehensive phylogenetic group for studying intra-genus evolution of several traits like sex determination, behavior, morphology or adaptation through comparative genomic approaches, all medaka species share many advantages of experimental model organisms including small size and short generation time, transparent embryos and genome editing tools for reverse and forward genetic studies. The Java medaka, , is one of the two species of medaka perfectly adapted for living in brackish/sea-waters. Being an important component of the mangrove ecosystem, is also used as a valuable marine test-fish for ecotoxicology studies. Here, we sequenced and assembled the whole genome of , and anticipate this resource will be catalytic for a wide range of comparative genomic, phylogenetic and functional studies. Complementary sequencing approaches including long-read technology and data integration with a genetic map allowed the final assembly of 908 Mbp of the genome. Further analyses estimate that the genome contains 33% of repeat sequences and has a heterozygosity of 0.96%. The achieved draft assembly contains 525 scaffolds with a total length of 809.7 Mbp, a N50 of 6,3 Mbp and a L50 of 37 scaffolds. We identified 21454 predicted transcripts for a total transcriptome size of 57, 146, 583 bps. We provide here a high-quality chromosome scale draft genome assembly of the euryhaline Javafish medaka (321 scaffolds anchored on 24 chromosomes (representing 97.7% of the total bases)), and give emphasis on the evolutionary adaptation to salinity.

Copyright © 2020 Takehana et al.