Зарытое сокровище в общедоступном репозитории: извлечение митохондриальных генов 32 видов кольчатых червей из прочтений последовательностей, депонированных в Sequence Read Archive (SRA)

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.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

Из депонированных в SRA NCBI NGS-прочтений с помощью пайплайна mitoRNA (Bowtie2 + Trinity) собраны митохондриальные белок-кодирующие гены (mPCG) 32 видов кольчецов из 19 семейств поясковых и родственных им групп Sedentaria (эхиурии и полихеты); сборки депонированы в GenBank как TPA. Сборка удалась почти для всех видов, кроме Travisia forbesii (всего 4 гена); atp8, nad2 и nad4l получены лишь для 22–24 видов. Взаимоотношения ряда полихет и пиявок, не разрешённые по транскриптомам, удалось уточнить; авторы отмечают ценность SRA для разработки праймеров.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Геномика и протеомика».

• Leech Salivary Proteome and Transcriptome: 434 Deduced Protein Sequences — Liu Z, Tong X, Su Y, et al. (2019)
• Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey — Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)
• Лечение пиявками (Hirudo medicinalis) ослабляет повреждения яичка, вызванные ишемией/реперфузией яичка, на экспериментальной модели у животных — Davoodi F et al. (2021)
• Новый антикоагулянтный белок из медицинской пиявки — Manuvera V et al. (2024)
• AIF-1 и RNASET2 играют комплементарные роли во врождённом иммунном ответе медицинской пиявки — Baranzini N et al. (2019)
• Антимикробные пептиды медицинской пиявки, не обладающие токсичностью, — перспективная альтернативная стратегия борьбы с патогенами, устойчивыми к антибиотикам — Grafskaia E et al. (2019)
• Структурные основы тромболитической активности дестабилазы медицинской пиявки — Marin E et al. (2023)
• Геном медицинской пиявки (Whitmania pigra) и сравнительное геномное исследование для поиска биологически активных веществ — Tong L et al. (2022)
• ЦНС медицинской пиявки как модель изучения экзосом во взаимодействии между микроглией и нейронами — Raffo-Romero A et al. (2018)
• Транскриптомное профилирование и первый анализ пространственной экспрессии генов-кандидатов в слюнной железе восточноазиатской медицинской пиявки Hirudo nipponia — Kim J et al. (2024)

Все исследования, проанализированные ASH →