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Solea senegalensis の変態に関連する遺伝子群は高度に保存されている
Gene clusters related to metamorphosis in Solea senegalensis are highly conserved.
PMID: 32645591 DOI: 10.1016/j.cbd.2020.100706.
抄録
ヒラメのソレア・セネガレンシスは、科学的にも商業的にも大きな関心を持っている。本種の変態は孵化後 12 日から 19 日の間に発生し、約 1 週間で完了する。変態の過程に関与する様々な候補遺伝子を含む11個の細菌人工染色体（BAC）クローン。チロキシン５デイオジナーゼ３（ｄｉｏ３）；フォークヘッドボックスタンパク質Ｅ４（ｆｏｘｅ４）；メラトニン受容体タイプ１Ｃ（ｍｅｌ１ｃ）；カルセクストリン１ｂ（ｃａｓｑ１ｂ）；チロトロピンサブユニットβ（ｔｓｈβ）；チロトロピン放出ホルモン受容体１、２、および３（ｔｒｈｒ１、ｔｒｈｒ２、およびｔｒｈｒ３）を含む１１個の細菌人工染色体（ＢＡＣクローン甲状腺ホルモン受容体αaおよびb（thrαa、thrαb）；および甲状腺ホルモン受容体β（thrβ）を、複数の蛍光in situハイブリダイゼーション（mFISH）および次世代シークエンシング（NGS）技術を用いて解析した。mFISH法では、11個のBACクローンが12本の異なる染色体ペアに局在していた。このシグナルの重複は、BACクローン内に挿入されたゲノム領域の重複を示しており、テレオス特異的全ゲノム重複（TS-WGD）の証拠となる。マイクロシンテニーと系統解析の結果、Cynoglossus semilaevisはS. senegalensisに最も近い種であり、Danio rerioは最も遠い種であることが明らかになった。tshβ BACクローンは、このBACに属する遺伝子が全ての種において1本の染色体上に存在することから、高度に保存されていることが明らかになった。これらの遺伝子は、変態の鍵となる増殖、遊走、細胞死に関与している。全体的に、マイクロシンセニー解析の結果、ほとんどの候補遺伝子が保存されたゲノム周辺に存在することが示された。
The flatfish, Solea senegalensis has considerable scientific interest and commercial value. The metamorphosis in this species occurs between 12 and 19 days after hatching and it takes about 1 week to complete. Eleven Bacterial Artificial Chromosomes (BAC) clones containing the various candidate genes involved in the process of metamorphosis: thyroxine 5 deiodinase 3 (dio3); forkhead box protein E4 (foxe4); melatonin receptor type 1C (mel1c); calsequestrin 1b (casq1b); thyrotropin subunit beta (tshβ); thyrotropin-releasing hormone receptor 1, 2, and 3 (trhr1, trhr2, trhr3); thyroid hormone receptor α a and b (thrαa, thrαb); and thyroid hormone receptor beta (thrβ) were analyzed by multiple Fluorescence in situ Hybridization (mFISH) and Next Generation Sequencing (NGS) techniques. The mFISH technique localized the 11 BAC clones on 12 different chromosome pairs because three of them, specifically the trhr1a, trhr2 and thrβ BAC clones, showed double signals. This signal duplication indicates a duplication of the genomic region inserted within the BAC clone, which provides evidence for the Teleost-Specific Whole Genome Duplication (TS-WGD). Micro-synteny and phylogenetic analysis showed that Cynoglossus semilaevis is the nearest species to S. senegalensis and that Danio rerio is the most distant one. The tshβ BAC clone was highly conserved as the genes belonging to this BAC were located on a single chromosome in all the species studied. These genes participate in proliferation, migration and cell-death, which are key processes during metamorphosis. Overall, micro-synteny analysis showed that most candidate genes are found in conserved genomic surroundings.
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