Сравнительная геномика аннелид и эволюция масштабных перестроек генома, специфичных для отдельных линий, у билатерий

The organization of genomes into chromosomes is critical for processes such as genetic recombination, environmental adaptation, and speciation. All animals with bilateral symmetry inherited a genome structure from their last common ancestor that has been highly conserved in some taxa but seemingly unconstrained in others. However, the evolutionary forces driving these differences and the processes by which they emerge have remained largely uncharacterized. Here, we analyze genome organization across the phylum Annelida using 23 chromosome-level annelid genomes. We find that while many annelid lineages have maintained the conserved bilaterian genome structure, the Clitellata, a group containing leeches and earthworms, possesses completely scrambled genomes. We develop a rearrangement index to quantify the extent of genome structure evolution and show that, compared to the last common ancestor of bilaterians, leeches and earthworms have among the most highly rearranged genomes of any currently sampled species. We further show that bilaterian genomes can be classified into two distinct categories-high and low rearrangement-largely influenced by the presence or absence, respectively, of chromosome fission events. Our findings demonstrate that animal genome structure can be highly variable within a phylum and reveal that genome rearrangement can occur both in a gradual, stepwise fashion, or rapid, all-encompassing changes over short evolutionary timescales.

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.

Проанализирована организация геномов 23 видов аннелид на хромосомном уровне. Многие линии сохранили консервативную структуру генома билатерий, тогда как Clitellata, включающая пиявок и дождевых червей, обладает полностью хаотически перестроенными геномами. Разработан индекс перестроек: по нему геномы пиявок и дождевых червей — одни из наиболее перестроенных среди изученных видов. Геномы билатерий делятся на два класса — с высокими и низкими перестройками — в основном в зависимости от наличия или отсутствия делений хромосом. Перестройки могут происходить постепенно или резкими всеобъемлющими изменениями за короткое эволюционное время.

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 →