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クラゲのゲノムには、ホメオボックス遺伝子群とスモールRNA処理の保存性が明らかになっている
Jellyfish genomes reveal distinct homeobox gene clusters and conservation of small RNA processing.
PMID: 32561724 PMCID: PMC7305137. DOI: 10.1038/s41467-020-16801-9.
抄録
脊椎動物門は、イソギンチャク、サンゴ、水生生物、クラゲなどの身近な動物を含む、Bilateriaに近いグループである。ここでは、真クラゲのSanderia malayensisとRhopilema esculentumのゲノム配列決定とアセンブルについて報告する。ホメオボックス遺伝子クラスターは、Hox, NK, Hox様遺伝子の相互消化によって特徴づけられており、ANTPクラスの遺伝子分散の代替経路と無傷の3遺伝子ParaHoxクラスターを明らかにした。ミトコンドリアゲノムは直線的であるが、ヒドラとは異なり核コピーは検出されず、直線的なプラスチドゲノムは必ずしも統合されやすいわけではないことが示唆された。節足動物の典型的なセスキテルペノイドホルモン産生の遺伝子は、刺胞動物にも見られるようになった。クラゲでは体細胞と生殖細胞の両方でpiwi-interacting RNAを発現しており、刺胞動物の保存された特徴が明らかになり、Bilateriaで見られるような組織特異的なmicroRNAアームスイッチングの証拠が検出された。クラゲのゲノムには、保存されていて発散しているゲノム文字がモザイク状に配列されていることが明らかになった。
The phylum Cnidaria represents a close outgroup to Bilateria and includes familiar animals including sea anemones, corals, hydroids, and jellyfish. Here we report genome sequencing and assembly for true jellyfish Sanderia malayensis and Rhopilema esculentum. The homeobox gene clusters are characterised by interdigitation of Hox, NK, and Hox-like genes revealing an alternate pathway of ANTP class gene dispersal and an intact three gene ParaHox cluster. The mitochondrial genomes are linear but, unlike in Hydra, we do not detect nuclear copies, suggesting that linear plastid genomes are not necessarily prone to integration. Genes for sesquiterpenoid hormone production, typical for arthropods, are also now found in cnidarians. Somatic and germline cells both express piwi-interacting RNAs in jellyfish revealing a conserved cnidarian feature, and evidence for tissue-specific microRNA arm switching as found in Bilateria is detected. Jellyfish genomes reveal a mosaic of conserved and divergent genomic characters evolved from a shared ancestral genetic architecture.