Tesoro enterrado en un repositorio público: minería de genes mitocondriales de 32 especies de anélidos a partir de lecturas de secuenciación depositadas en el Sequence Read Archive (SRA)
Buried treasure in a public repository: Mining mitochondrial genes of 32 annelid species from sequence reads deposited in the Sequence Read Archive (SRA)
Estudio de minería de datos en la revista PeerJ (2023)
Resumen
BACKGROUND: The mitochondrial genomes (mitogenomes) of metazoans generally include the same set of protein-coding genes, which ensures the homology of mitochondrial genes between species. The mitochondrial genes are often used as reference data for species identification based on genetic data (DNA barcoding). The need for such reference data has been increasing due to the application of environmental DNA (eDNA) analysis for environmental assessments. Recently, the number of publicly available sequence reads obtained with next-generation sequencing (NGS) has been increasing in the public database (the NCBI Sequence Read Archive, SRA). Such freely available NGS reads would be promising sources for assembling mitochondrial protein-coding genes (mPCGs) of organisms whose mitochondrial genes are not available in GenBank. The present study aimed to assemble annelid mPCGs from raw data deposited in the SRA. METHODS: The recent progress in the classification of Annelida was briefly introduced. In the present study, the mPCGs of 32 annelid species of 19 families in clitellates and allies in Sedentaria (echiurans and polychaetes) were newly assembled from the reads deposited in the SRA. Assembly was performed with a recently published pipeline mitoRNA, which includes cycles of Bowtie2 mapping and Trinity assembly. Assembled mPCGs were deposited in GenBank as Third Party Data (TPA) data. A phylogenetic tree was reconstructed with maximum likelihood (ML) analysis, together with other mPCGs deposited in GenBank. RESULTS AND DISCUSSION: mPCG assembly was largely successful except for Travisia forbesii; only four genes were detected from the assembled contigs of the species probably due to the reads targeting its parasite. Most genes were largely successfully obtained, whereas atp8, nad2, and nad4l were only successful in 22-24 species. The high nucleotide substitution rates of these genes might be relevant to the failure in the assembly although nad6, which showed a similarly high substitution rate, was successfully assembled. Although the phylogenetic positions of several lineages were not resolved in the present study, the phylogenetic relationships of some polychaetes and leeches that were not inferred by transcriptomes were well resolved probably due to a more dense taxon sampling than previous phylogenetic analyses based on transcriptomes. Although NGS data are generally better sources for resolving phylogenetic relationships of both higher and lower classifications, there are ensuring needs for specific loci of the mitochondrial genes for analyses that do not require high resolutions, such as DNA barcoding, eDNA, and phylogenetic analysis among lower taxa. Assembly from publicly available NGS reads would help design specific primers for the mitochondrial gene sequences of species, whose mitochondrial genes are hard to amplify by Sanger sequencing using universal primers.
Resumen tomado de PubMed (NCBI) para el registro citado, en el idioma original. La versión de referencia es la de la publicación original.
El resumen se deja sin traducir para conservar la redacción original de los autores.
Síntesis
Se ensamblaron genes mitocondriales codificantes de proteínas (mPCG) de 32 especies de anélidos (19 familias) a partir de lecturas públicas del Sequence Read Archive. El ensamblado fue exitoso en general, salvo en Travisia forbesii (solo cuatro genes); atp8, nad2 y nad4l solo en 22–24 especies. El árbol de máxima verosimilitud resolvió bien relaciones de algunos poliquetos y sanguijuelas no inferidas mediante transcriptomas, probablemente por un muestreo más denso; las lecturas públicas facilitarían diseñar cebadores específicos.
Por qué esto importa para la hirudoterapia
Este estudio de bioinformática ensambló genes mitocondriales codificadores de proteínas (mPCGs) para 32 especies de anélidos a partir de lecturas de secuenciación crudas depositadas públicamente en el NCBI Sequence Read Archive, utilizando un flujo de trabajo que combinó el mapeo con Bowtie2 y el ensamblaje con Trinity. Los genes ensamblados se depositaron en GenBank y se utilizaron para análisis filogenético de máxima verosimilitud, lo que ayudó a resolver algunas relaciones entre poliquetos y sanguijuelas. Las sanguijuelas pertenecen a Annelida y el trabajo contribuye a la sistemática molecular de anélidos y a bases de datos de referencia útiles para el código de barras de ADN. Sin embargo, el estudio no investiga anticoagulantes de sanguijuela, el secretoma de la sanguijuela, la hirudoterapia ni ninguna aplicación terapéutica. Es un estudio de filogenómica y métodos con solo relevancia taxonómica indirecta para la biología de la sanguijuela.
Citación
Referencia (estilo Vancouver)
Kobayashi G. Buried treasure in a public repository: Mining mitochondrial genes of 32 annelid species from sequence reads deposited in the Sequence Read Archive (SRA). PeerJ. 2023;11:e16446. doi:10.7717/peerj.16446. PMID: 38047014
Los datos bibliográficos (autores, volumen, páginas, DOI) proceden del registro de PubMed.
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