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El análisis del genoma del seadragon ofrece nuevos discernimientos en su lugar geométrico del fenotipo y de la sexo-determinación

Un estudio de profesor LIN Qiang del instituto del mar del sur de China de la oceanología (SCSIO) de la academia de ciencias china y de sus colaboradores de Singapur y de Alemania levanta el velo en las miradas misteriosas de los seadragons, y vierte la luz en un lugar geométrico de la sexo-determinación compartido por los seadragons y el pipefish del cocodrilo, ambas piezas de la familia del Syngnathidae.

Este estudio fue publicado en avances de la ciencia el 18 de agosto.

En este estudio, los investigadores generaron montajes de alta calidad, del cromosoma-nivel del genoma para un seadragon común del varón y de la hembra (taeniolatus de Phyllopteryx), y un varón y un pipefish femenino del cocodrilo (biaculeatus de Syngnathoides), para contestar a preguntas sobre mecanismos del fenotipo y de la sexo-determinación.

Seadragons, con su carrocería dragón-dada forma, hoja-como accesorios y la coloración brillante, es ejemplos típicos de las formas sin fin de Darwin “más hermosas.” Como otras piezas del Syngnathidae de la familia, los seadragons faltan planos de deriva pélvicos y escalas, y la característica “embarazo masculino,” es decir, los varones incuba los huevos fertilizados hasta término. Además, faltan los dientes orales y faríngeos, un rasgo conocido como edentulism.

Los estudios anteriores del grupo de LIN presumieron que la baja de una mayoría de genes calcio-obligatorios secretores de la fosfoproteína de P/Q-rich (SCPP) pudo ser responsable de edentulism en estos pescados. En estos estudios, los investigadores eliminaron un gen de P/Q-rich SCPP, scpp5, en zebrafish. Este gen pseudogenized en toda la especie del syngnathid. Los mutantes de Zebrafish para scpp5-/- fueron encontrados para exhibir una reducción marcada en el número de dientes faríngeos con los dientes restantes que aparecían apoyo grueso deformado, de préstamos a la hipótesis que la baja de scpp5 contribuido por lo menos en parte a la baja de dientes en syngnathids.

Según profesor LIN, los análisis detallados de los genomas y de los transcriptomes de los pescados implicados en la investigación actual, conjuntamente con la investigación anterior de los zebrafish de los científicos, “han destapado varias conclusión interesantes sobre la base genética de su fenotipo especializado.”

En términos de fenotipo, hoja-como accesorios de seadragons son las innovaciones adaptantes que les han ayudado para mezclar perfectamente con algas marinas. Aunque estas estructuras se asemejen a planos de deriva, el análisis histológico ha mostrado que faltan rayos del plano de deriva y comprenden principal una matriz del hueso, junto con los tejidos conectivos enriquecidos con las fibras colagenosas.

El análisis de Transcriptome como parte del estudio actual muestra que algunos genes implicados en el revelado del plano de deriva se han cooptado para el revelado/el mantenimiento de estas estructuras frondosas. Además, el transcriptome de las estructuras frondosas fue encontrado para ser enriquecido en los genes relacionados con la matriz extracelular y la defensa inmune.

En términos de sexo-determinación, este mecanismo no había sido entendido bien antes aunque los syngnathids son modelos populares para estudiar la selección sexual, la revocación del sexo-papel, y la biología reproductiva. Este estudio, en cambio, ha revelado un lugar geométrico supuesto de la sexo-determinación y un varón-sexo del candidato que determinaban el gen (amhr2y) que está presente en el seadragon común y el pipefish del cocodrilo pero ausente en otros genomas del syngnathid ordenados hasta ahora. Éste es lugares geométricos de una sexo-determinación de los jóvenes y el primer parte de un lugar geométrico y de un gen de la sexo-determinación en una especie del syngnathid.

Cosiderándolo todo, se prevee que este estudio ofrece nuevos discernimientos en la base genética del lugar geométrico del fenotipo y de la sexo-determinación del seadragon, y pavimente la manera para la investigación futura en la evolución adaptante de animales.

Source:
Journal reference:

Qu, M., et al. (2021) Seadragon genome analysis provides insights into its phenotype and sex determination locus. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.abg5196.