Οι ερευνητές χρησιμοποιούν ανάλυση γονιδιώματος για να κατανοήσουν πώς ήρθε η φυλή King Penguins στα νησιά Crozet
Περίληψη:
Οι King Penguins (Aptenodytes patagonicus) είναι εικονικά πτηνά χωρίς πτήση που κατοικούν στις υποκείμενες περιοχές του Νότου Ωκεανού. Τα νησιά Crozet, ένα απομακρυσμένο αρχιπέλαγος στον νότιο Ινδικό Ωκεανό, φιλοξενούν έναν από τους μεγαλύτερους πληθυσμούς αναπαραγωγής των King Penguins. Ωστόσο, η εξελικτική ιστορία και οι γενετικές προσαρμογές των King Penguins στα νησιά Crozet παραμένουν κακώς κατανοητές. Σε αυτή τη μελέτη, πραγματοποιήσαμε μια ολοκληρωμένη ανάλυση γονιδιώματος των King Penguins από τα νησιά Crozet για να ρίξει φως στις εξελικτικές σχέσεις τους, τη δομή του πληθυσμού και τις γενετικές προσαρμογές.
Μέθοδοι:
Συλλέξαμε δείγματα αίματος από 50 King Penguins στα νησιά Crozet και εξήγαγαν γονιδιωματικό DNA. Διεξήχθη αλληλουχία υψηλής απόδοσης για να ληφθούν δεδομένα ολόκληρου του γονιδιώματος για κάθε άτομο. Συγκεντρώσαμε το γονιδίωμα de novo και σχολιάσαμε τα γονίδια κωδικοποίησης πρωτεΐνης. Διεξήχθησαν φυλογενετικές αναλύσεις για να συναχθούν οι εξελικτικές σχέσεις μεταξύ των King Penguins από τα νησιά Crozet και άλλους πληθυσμούς. Διεξήχθησαν γενετικές αναλύσεις πληθυσμού για να εκτιμηθεί η γενετική ποικιλομορφία και δομή εντός του πληθυσμού των νησιών Crozet. Διεξήχθησαν σαρώσεις σε επίπεδο γονιδιώματος για τον εντοπισμό υπογραφών φυσικής επιλογής και δυνητικών προσαρμοστικών γονιδίων.
Αποτελέσματα:
Η φυλογενετική μας ανάλυση αποκάλυψε ότι οι King Penguins από τα νησιά Crozet σχηματίζουν ένα ξεχωριστό γενετικό clade, υποδηλώνοντας μια μακρά εξελικτική ιστορία απομόνωσης από άλλους πληθυσμούς. Η γενετική ανάλυση του πληθυσμού έδειξε ένα σχετικά υψηλό επίπεδο γενετικής ποικιλομορφίας εντός του πληθυσμού των νησιών Crozet, υποδηλώνοντας ότι ο πληθυσμός ήταν σταθερός για μεγάλο χρονικό διάστημα. Οι σαρώσεις σε επίπεδο γονιδιώματος εντόπισαν διάφορες περιοχές του γονιδιώματος που έδειξαν υπογραφές φυσικής επιλογής, συμπεριλαμβανομένων γονιδίων που εμπλέκονται στον μεταβολισμό των λιπιδίων, στη θερμορύθμιση και στην ανοσολογική λειτουργία. Αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι οι King Penguins στα νησιά Crozet έχουν υποβληθεί σε γενετικές προσαρμογές για να αντιμετωπίσουν τις μοναδικές περιβαλλοντικές συνθήκες της περιοχής της υποκείμενης.
Συμπέρασμα:
Η μελέτη μας παρέχει πολύτιμες γνώσεις σχετικά με την εξελικτική ιστορία και τις γενετικές προσαρμογές των King Penguins στα νησιά Crozet. Τα γονιδιωματικά δεδομένα και η ανάλυση που παρουσιάζονται σε αυτή τη μελέτη θα συμβάλουν στη διατήρηση και τη διαχείριση αυτών των εικονικών ειδών θαλάσσιων πτηνών και θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε καλύτερα τις εξελικτικές διαδικασίες που έχουν διαμορφώσει τη βιοποικιλότητα της υποκείμενης περιοχής.
