Məlumat

Nüvə və mitoxondrial DNT ilə filogenik fərqlər

Nüvə və mitoxondrial DNT ilə filogenik fərqlər


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bu dərslik sualıdır, cavablarımı yoxlamaq istərdim. Dərsliyə görə, nüvə və mitoxondrial DNT-dən istifadə edərək filogeniya qurmaq olar və bu ağaclar fərqlidir, bunun baş verməsinin səbəblərini deməliyəm.

Budur, məncə etibarlı ola biləcək iki şey

(1) Mitoxondrial DNT anadan, nüvə DNT isə hər iki valideyndən gəlir. A və B növləri arasında (dişi) hibrid C olması mümkündür və əgər C genotip (A) olan fərdlə kəsişirsə, nəsil B növündən bəzi genləri göstərə bilər. Mən bunu introqressiya hadisəsi hesab edirəm. , və gen axını bu halda nüvə DNT-də göstəriləcək, lakin mitoxondrialda deyil.

(2) Mutasiyalar baş verə bilər. mtDNA nucDNA-dan daha yüksək mutasiya dərəcəsinə malikdir. Filogeniya bir genə baxaraq qurularsa, mtDNT-də daha yeni mutasiya ola bilər.

Düşünə biləcəyim budur, onların məqbul səsləndiyini və mtDNA və nucDNA-dan istifadə edərək müxtəlif filogeniyaları tapmaq üçün daha çox mümkün səbəbin olub olmadığını bilmək istərdim.


DNT Barkodlaşdırma: Vəd və Tələlər

Müəlliflik hüququ: © 2004 Craig Moritz və Carla Cicero. Bu, Creative Commons Attribution License şərtləri əsasında paylanmış açıq girişli məqalədir və orijinal əsərə lazımi sitat gətirmək şərti ilə istənilən mühitdə məhdudiyyətsiz istifadəyə, paylanmağa və təkrar istehsala icazə verir.

İxtisarlar: COI, sitoxrom c oksidaza I

Bu sayında PLoS Biologiyası, Hebert və başqaları. (2004) tək bir mtDNA geni olan sitokromdan istifadə edərək "DNT barkodlaşdırma"nın həlli və performansını sınamaq üçün yola çıxdılar. c oksidaz I (COI), Şimali Amerika quşlarının nümunəsi üçün. Bu araşdırmanın təfərrüatlarına keçməzdən əvvəl kontekst kimi aşağıdakı sualları nəzərdən keçirmək faydalıdır: DNT barkodlaşdırma nədir və bu nə vəd edir? Bununla bağlı nə yenilik var? Niyə mübahisəlidir? Potensial tələlər hansılardır?

Sadə dillə desək, DNT ştrix kodlaşdırmasının məqsədi (i) naməlum fərdləri növlərə təyin etmək və (ii) yeni növlərin kəşfini artırmaq üçün bir və ya bir neçə istinad geninin geniş miqyaslı skrininqindən istifadə etməkdir (Hebert et al. 2003 Stoeckle 2003). Tərəfdarlar, təsvir edilmiş növləri təmsil edən vauçer nümunələri ilə əlaqəli ardıcıllıqların hərtərəfli məlumat bazasının işlənib hazırlanmasını nəzərdə tuturlar ki, bununla da nümunə götürülmüş fərdlərin ardıcıllığı müqayisə oluna bilər. Bu məqsədlər üçün molekulyar markerlərin (məsələn, allozimlər, rDNT və mtDNA) istifadəsinin uzun tarixini nəzərə alsaq (Avise 2004), artan miqyas və təklif olunan standartlaşdırma istisna olmaqla, DNT ştrix kodlaşdırma konsepsiyasında əsaslı yeni heç nə yoxdur. Birincisi qaçılmazdır. Standartlaşdırma, yəni bir və ya bir neçə istinad geninin seçilməsi, mikrob icmasında və geniş miqyaslı filogenetik analizləri stimullaşdırmaqda sübut edilmiş dəyərə malikdir, lakin “bir gen hamıya uyğundur” müzakirəyə açıqdır.

Bəs niyə bütün təlaş? DNT ştrix kodlaşdırma konsepsiyasına ilkin reaksiyalar hədsiz həvəsdən, xüsusən ekoloqlardan (Janzen 2004), əsasən taksonomistlərin açıq şəkildə qınamalarına qədər (məsələn, 2003-cü ilin fevral sayına baxın) Ekologiya və Təkamüldə Trendlər). Əvvəlki baxış müxtəlif həyat tarixi mərhələlərini birləşdirmək və müxtəlif və çətin müəyyən edilən taksonları əhatə edən sahə tədqiqatlarının dəqiqliyini və səmərəliliyini artırmaq üçün real ehtiyacı əks etdirir. Tənqidlər əsasən tək gen ardıcıllığının növlər üçün əsas identifikator olması fikrinə cavabdır (“DNT taksonomiyası” Tautz et al. 2002, həmçinin Blaxter 2004-ə baxın). Ən azı makrobiota üçün DNT ştrix kodlaşdırma icması bundan uzaqlaşaraq hər hansı genişmiqyaslı ardıcıllıq verilənlər bazasını sistematikanın mövcud çərçivəsi və praktikasına daxil etməyin vacibliyini, o cümlədən vauçer nümunələrinin əhəmiyyətini və molekulyarın morfoloji simvollarla inteqrasiyasının vacibliyini vurğuladı. Başqa bir mübahisə nöqtəsi - DNT barkodlarının məhdud filogenetik həlli var - nəticənin əhatə dairəsi ilə bağlı qarışıqlıqdan irəli gəlir. Ən yaxşı halda, tək gen analizləri fərdləri növlərə ayırmağa və ya molekulyar variasiya ilə növlərin sərhədlərinə dair mövcud qavrayışlar arasında uyğunsuzluqları aşkar etməyə ümid edə bilər. DNT ştrix kodlamasını “həyat ağacı”nı həll etmək səyləri ilə qarışdırmaq olmaz. O, bu cür layihələrlə əlaqə saxlamalı və onlardan faydalanmalıdır, lakin növlərdən əsas eukaryotik təbəqələrə qədər miqyasda filogeniyanı həll etmək genlərin seçilməsi üçün çox fərqli strategiya tələb edir. Həqiqətən də, COI genini yüksək məhsuldarlıqlı DNT ştrix-kodlanması üçün namizəd edən xüsusiyyət - yüksək məhdud amin turşusu ardıcıllığı və beləliklə, primerlərin geniş tətbiqi (Hebert et al. 2003) - həm də onun məlumat məzmununu daha dərin filogenetik səviyyələrdə məhdudlaşdırır (məsələn, Russo və başqaları 1996 Zardoya və Meyer 1996 Naylor and Brown 1997). Nəhayət, səthi cəlbedici olsa da, DNT barkodlama termini təəssüf doğurur, çünki bu, hər bir növün sabit və dəyişməz bir xüsusiyyətə malik olduğunu göstərir - supermarket məhsulunun ştrix kodu kimi. Təkamülçü bioloqlar olaraq bu bənzətməni şübhə altına almalıyıq.

DNT ştrix kodlaşdırmasının vədlərini və tələlərini qiymətləndirərkən iki tətbiq sahəsini ayırmalıyıq: təsvir edilən taksonlara nisbətən fərdlərin molekulyar diaqnostikası və yeni növlərin DNT-yə əsaslanan kəşfi. Hər ikisi mahiyyətcə filogenetikdir və növlər daxilində variasiyanın adekvat seçilməsi və verilmiş cins daxilində əvvəllər təsvir edilmiş bütün mövcud növlərin daxil edilməsi daxil olmaqla, möhkəm taksonomik təmələ əsaslanır. Dəqiq diaqnoz növlər arasında olan ilə müqayisədə aşağı növdaxili variasiyadan asılıdır, belə ki, qısa bir DNT ardıcıllığı fərdin təsvir edilmiş taksona dəqiq şəkildə ayrılmasına imkan verəcəkdir. MtDNT filocoğrafiyasına dair geniş ədəbiyyat (Avise 2000) istisnalar olsa da, bu vəziyyətin tez-tez olduğunu göstərir. Bundan əlavə, bir çox növlərin içərisində bir fərdin müəyyən bir coğrafi populyasiyaya ayrılması mümkün olacaq kifayət qədər struktur var. Bu cür identifikasiyalar etimad ifadəsi ilə müşayiət olunmalıdır - məsələn, filogenetik analizdə qovşaq dəstəyi və istinad məlumat bazasında nümunə götürmə nəfəsi ilə bağlı xəbərdarlıqlar (məsələn, balina məhkəmə ekspertizası Palumbi və Cipriano 1998).

DNT-yə əsaslanan növlərin kəşfi daha mübahisəlidir, lakin yenə də yeni deyil. Heyvanlarda mtDNT sübutlarının biocoğrafi və sistematik analizlərə daxil edilməsi çox vaxt gözlənilməz müxtəlifliyi və ya morfologiya ilə uyğunsuzluğu aşkar edir, bu da morfoloji və ekoloji xüsusiyyətlərin yenidən qiymətləndirilməsinə və zəruri hallarda taksonomik təftişin aparılmasına səbəb olur. Lakin, son təkliflərə baxmayaraq (Wiens və Penkrot 2002 Hebert et al. 2004), bu, mtDNT divergensiyasının növlərin sərhədlərinin tanınması üçün əsas meyar olması lazım olduğu qənaətinə gəlmir (həmçinin Sites və Marshall 2003-ə baxın). Növlərin hüdudlarını müəyyən etmək üçün mtDNA-dan istifadənin potensial məhdudiyyətlərinə əcdadların polimorfizminin saxlanması, kişiyə meylli gen axını, hər hansı mtDNA nukleotidində seçim (bütün genom bir əlaqə qrupu olduğu üçün), hibridləşmədən sonra introqressiya və mtDNA genlərinin köçürülməsi nəticəsində yaranan paralogiya daxildir. nüvəyə. Bunlar Hebert və digərləri tərəfindən qəbul edilir. (2004) və ədəbiyyatda yaxşı sənədləşdirilmişdir (Bensasson et al. 2001 Ballard and Whitlock 2004), o cümlədən quşlar (Degnan 1993 Quinn and White 1987 Lovette and Bermingham 2001 Weckstein et al. 2001). Daha dəqiq desək, növ sərhədləri üçün meyar kimi bəzi səviyyəli mtDNT divergensiyasından istifadə mtDNA-nın birləşməsinin nüvə genlərində filogenetik fərqliliyi proqnozlaşdırdığı aşağı dəqiqliyə məhəl qoymur (Hudson və Turelli 2003). Növlərin tanınması üçün əsas meyar kimi mtDNA (və ya hər hansı digər molekulyar) divergensiyaya diqqət yetirməklə bağlı əlavə problem odur ki, bu, bizi fərqli seçim və ya poliploidiya nəticəsində yarana biləcək yeni və ya sürətlə ayrılan növləri nəzərdən qaçırmağa gətirib çıxaracaq və beləliklə, belə nəticəyə gəlmək olar ki, spesifikasiya uzunmüddətli təcrid tələb edir. Məsələn, Şimali Amerika quşlarının son mtDNA analizi (Johnson and Cicero 2004) göstərdi ki, çoxsaylı quş növləri aşağı fərqliliklərə malikdir və spesifikasiya müəyyən şərtlər altında nisbətən sürətlə baş verə bilər. Buna görə də iddia edirik ki, divergent və ya uyğunsuz mtDNT ardıcıllıqları nüvə genlərinə, eləcə də morfologiyaya, ekologiyaya və ya davranışa əsaslanan taksonomik yenidən qiymətləndirməni stimullaşdıra bilsə də, mtDNT divergensiyası növlərin təsviri üçün meyar kimi nə zəruri, nə də kifayətdir. Bu fikir mövcud təcrübəyə uyğundur: Şimali Amerika quşlarında taksonomik bölünmələr adətən bir çox bioloji sübut xəttinə, məsələn, morfoloji və səs fərqlərinə, eləcə də genetik məlumatlara əsaslanır (Amerika Ornitoloqlar İttifaqı 1998).

İndi biz Hebert və digərlərinin məqaləsinin əsas hissəsinə - Şimali Amerika quşlarının əhəmiyyətli bir nümunəsinin (667 növdən 260) COI ardıcıllığına və ştrix kodlaşdırma konsepsiyasının sınağı kimi etibarlılığına müraciət edirik. Onların məqsədi "COI barkodları ilə işarələnən növ sərhədləri ilə əvvəlki taksonomik tədqiqatlar tərəfindən müəyyən edilmiş sərhədlər arasındakı uyğunluğu" yoxlamaqdır. Şimali Amerika quşları maraqlı seçimdir, çünki onların növ səviyyəli taksonomiyası nisbətən yaxşı həll olunub və təsvir edilən növlər daxilində və onların arasında mtDNT ardıcıllığının divergensiya səviyyələrinin geniş təhlili aparılıb (Klicka and Zink 1997 Avise and Walker 1998 Johnson and Cicero 2004). Herbert və başqaları. (2004) "yaxın əlaqəli növlər arasında" COI ardıcıllığında fərqlər tapdı ki, bu da növlər daxilindəki fərqlərdən 19-24 dəfə böyük idi (müvafiq olaraq 7,05% -7,93% və 0,27% -0,43%). Bu məlumatlardan belə nəticəyə gəlirlər ki, əksər Şimali Amerika quş növləri fərdlərin molekulyar diaqnostikası vasitəsilə ayrı-seçkiliyə məruz qala bilər və genetik cəhətdən fərqli olan taksonları qeyd etmək üçün orta növ daxili variasiyadan on dəfə (quşlarda 2,7% həddi verir) “standart ardıcıllıq həddi” təklif edirlər. "müvəqqəti növlər." Beləliklə, onların təhlili DNT ştrix kodlaşdırmasının hər iki potensial tətbiqini həll etməyə çalışır.

Baxmayaraq ki, Herbert et al. çox sayda növdən nümunə götürdükdə, fərdləri növlərə təyin etmək üçün mtDNT barkodlarının dəqiqliyinin həqiqi sınağına qardaş növlərlə - ən yaxından əlaqəli mövcud qohumlarla müqayisələr daxildir. Bu, qeyri-dəqiq müəyyən edilmiş yaxın qohumların təsadüfi nümunəsi deyil, cinsin bütün üzvlərinin yoxlanılmasını və birdən çox coğrafi bölgədən olan taksonların daxil edilməsini tələb edir. Johnson və Cicero (2004) Şimali Amerika quşlarında Hebert və digərlərinin nəticələri ilə güclü ziddiyyət təşkil edən nəticələrlə genetik fərqlilik dəyərlərini araşdırarkən qardaş növlərin müqayisəsinin vacibliyini göstərdi. eləcə də əvvəlki tədqiqatlar (məsələn, Klicka and Zink 1997). 39 cüt quş bacısı növü üçün mtDNT ardıcıllığının divergensiyaları orta hesabla 1,9% olmaqla 0,0%-dən 8,2%-ə qədər dəyişdi (müq. Hebert və digərlərində yaxından əlaqəli növlər arasında 7%-8%). Bunlardan 29 cüt (74%) Herbert və digərlərinin təklif etdiyi 2,7% həddə və ya ondan aşağıdır. və beləliklə, bioloji fərqlərə baxmayaraq növ kimi tanınmayacaq. Üstəlik, bu 39 cütdən yalnız bir neçəsi (Conson və Cicero [2004]-də Cədvəl 1-ə baxın) mtDNT ardıcıllığında növdaxili variasiyanı qiymətləndirmək üçün kifayət qədər nümunə götürsə də, bunlar adətən mtDNA haplotiplərində parafiliya göstərdi. Buna görə də, parafiliyanın nə qədər ümumi olduğunu bilmək üçün bacı növ cütləri üçün intraspesifik müxtəlifliyin adekvat seçilməsi halları hələ də çox azdır, baxmayaraq ki, son meta-analiz quş növlərinin 17%-nin mtDNT monofiliyasından kənara çıxdığını aşkar edib (Funk və Omland 2003). Kollektiv olaraq, bu müşahidələr əvvəllər təsvir edilmiş quş növlərinə fərdlərin ayrılması üçün DNT ştrix kodlaşdırmasının dəqiqliyinə şübhə yaradır.

Morfoloji oxşarlığı ilə məşhur olan və bununla da DNT əsaslı identifikasiya vasitələrindən faydalana bilən Empidonax milçək ovçuları daha ətraflı təhlilin vacibliyinə nümunədir. Bu qrup üçün tam molekulyar filogeniya (Johnson and Cicero 2002) 0,7% (E. difficilis qarşı E. occidentalis) ilə 4,6% (E. traillii qarşı E. alnorum) arasında dəyişən dörd cüt bacı növ arasında məsafələr verdi. E. difficilis (E. d. difficilis və E. d. insulicola, 0.9%) materik və ada populyasiyaları arasındakı genetik məsafə qardaş növlər arasındakıdan daha böyük idi (Johnson və Cicero 2002). Herbert və digərlərinin təhlili Empidonaxın yalnız iki növünü (E. traillii və E. virescens) əhatə edirdi ki, bunlar bacı deyil, fərqli qrupların üzvləridir. E. virescens Empidonaxın bütün digər növlərindən genetik cəhətdən uzaq olduğu üçün (10,3% - 12,5% düzəldilməmiş məsafə Conson və Cicero 2002), onun E. trailli ilə müqayisəsi cins daxilində növlərarası məsafələrin təxminlərini şişirdir.

Hebert və digərlərinin təhlilinin digər əsas məqamı növdaxili müxtəlifliyin səviyyələrini qiymətləndirmək idi. Tədqiq olunan 260 növdən 130 növ üçün ikidən çox fərd ardıcıllıqla (n = hər növə görə 2-dən 12 fərd, orta = 2.4) və birləşdirilmiş cüt-cüt genetik məsafələrin coğrafi məsafələrlə korrelyasiya olunmadığı aşkar edildi, nəticədə Hebert et al. "Şimali Amerika quşlarında COI-də yüksək səviyyəli intraspesifik fərqliliyin qeyri-adi göründüyü" qənaətinə gəlmək. Bununla belə, bu, Şimali Amerika quşları üçün qeyri-mümkün olan filocoğrafi quruluşun ümumi əsas modelinin olması ehtimalını yaradır (Zink 1996, Zink et al. 2001). Əhəmiyyətli variasiya olarsa, növdaxili müxtəlifliyin qiymətləndirilməsi fərdlərin kiçik bir nümunəsinə əsaslana bilər, o halda ki, fərdlər coğrafiya və fenotipik dəyişkənliyin əsaslı ilkin surroqatlar olduğu mövcud populyasiya bölmələri üzrə seçmə aparılsın.

Hebert və başqalarının təqdim etdiyi təhlillər. şübhəsiz ki, gələcək müzakirələrə təkan verəcək (Hebert və digərlərinin hazırkı məktuba cavabı http://www.barcodinglife.com saytında yerləşdirilib), lakin burada qeyd olunan səbəblərə görə, onlar hələ də proqramın faydalılığına dair qəti bir sınaq deyil. Fərdlərin diaqnozu və ya növlərin kəşfi üçün DNT barkodlama. Şimali Amerika quşları üçün nəticələrin DNT barkodlamasının maksimum dəyərə malik ola biləcəyi tropiklərə ekstrapolyasiya edilə biləcəyini də sual altına alırıq. Ümumiyyətlə, populyasiyalar arasında ardıcıllığın fərqliliyi, hətta əvvəllər buzlaşan bölgələr istisna olmaqla, enlik azaldıqca artır (Martin və MacKay 2004) və neotropik quşlarda növdaxili genetik müxtəlifliyin tədqiqatları mülayim növlərlə müqayisədə daha yüksək səviyyəli filocoğrafi bölməni aşkar etmişdir (Resen1, Lovette və Bermingham 2001). Beləliklə, mtDNA ştrix kodlaşdırmasının müxtəlif biocoğrafi bölgələrdə - və rezidentlə köçəri takson arasında - ümumi faydası əlavə araşdırma tələb edir.

Mövcud taksonomik təcrübə ilə birləşdirildikdə, genişmiqyaslı və standartlaşdırılmış ardıcıllığın fərdlərin müəyyən edilməsi və bioloji müxtəlifliyin aşkar edilməsi sürətinin artırılması ilə bağlı çətinliklərə əhəmiyyətli töhfə verə biləcəyinə şübhə yoxdur. Lakin bu yanaşmanın nə vaxt və harada tətbiq oluna biləcəyini müəyyən etmək üçün indi sərhəd şərtlərini kəşf etməliyik. Əsl problem tropik taksonlar və məhdud dağılma və beləliklə də əhəmiyyətli filocoğrafi quruluşa malik olanlarla bağlıdır. Bu cür təhlillər taksonomik cəhətdən geniş olmalıdır və potensial bacı taksonların qiymətləndirilməsini və ayrı-seçkiliyə məruz qala biləcəyini təmin etmək üçün fokus coğrafi regiondan kənara çıxmalıdır. Tez-tez (bəlkə də sirli) hibridləşmə, son radiasiyalar və mtDNA-dan nüvəyə yüksək gen transferi sürəti olan qrupların tədqiqinə ehtiyac var. Yalnız bundan sonra skeptiklər razı qalacaqlar.


Nüvə və mitoxondrial DNT məlumatlarına əsasən Melaphidina aphidlərinin (Aphididae: Eriosomatinae: Fordini) konqruent filogenetik əlaqələri, ümumi hədlər üzərində taksonomik təsirlər

Melaphidina aphids (Rhus-gall aphids Eriosomatinae: Fordini) Şərqi Asiyadan beş cinsdən və Şimali Amerikanın şərqindən bir monotipik cinsdən ibarətdir. Melaphidina, yayda ödlər əmələ gətirən Rhus alt cinsinin (Anacardiaceae) bitki növləri ilə qidalanma baxımından unikaldır. Melaphidina aphidlərinin bəzi növləri arasında filogenetik əlaqələr mübahisəli olaraq qalır. Bu tədqiqatda biz 20 gen bölgəsindən istifadə edərək Meitanaphis microgallis istisna olmaqla, bütün altı cins, bütün növlər və bütün alt növləri təmsil edən 15 birləşməni seçərək Melaphidina aphidlərinin onurğa filogeniyasını həll etməyə çalışdıq: beş nüvə gen, həmçinin 13 protein kodlaşdıran gen və iki. Mitoxondrial genomun rRNT genləri. Filogenetik analizlərə Bayesian və maksimum ehtimal üsulları daxildir. Nüvə və mitoxondrial genlərin müstəqil təhlilləri konqruent topologiyaları qaytardı və bütün gen bölgələrinin birləşdirilmiş təhlili Melaphidina növləri arasında yaxşı dəstəklənən əlaqələri göstərdi. Xüsusilə bunlar bunlar idi: (1) Nurudea (N. ibofushi istisna olmaqla) qalan beş nəsildən ibarət olan nəslin bacısıdır (2) Şimali Amerikanın monotipik cinsi Melaphis qalan dörd nəsilə və (3) (Schlechtendalia + N. ibofushi) cins (Floraphis (Meitanaphis + Kaburagia)) bacısıdır. Nəticələrimiz Meitanaphis flavogallis-in əlavə yarımnöv və ya növ kimi Kaburagiyaya köçürülməsini və Florapisin fərqli bir cins kimi tanınmasını dəstəkləyir. Bu tədqiqat təmin edir. Melaphidina aphids və onların yaxın müttəfiqləri üzərində daha çox nüvə genlərindən istifadə edərək sonrakı təkamül tədqiqatları üçün mühüm molekulyar resurslar.

Maraqların toqquşması bəyanatı

Müəlliflər heç bir rəqabət aparan maraqların olmadığını bəyan ediblər.

Rəqəmlər

Şəkil 1. Bayesian 50% çoxluq qaydası konsensus ağacı…

Fig 1. Melaphidina aphidlərinin Bayesian 50% çoxluq qaydası konsensus ağacı birləşmiş…


Müzakirə

Yaxından əlaqəli növ qruplarının filogeniyaları növlərin mənşəyi ilə bağlı alternativ fərziyyələri yoxlamaq üçün güclü vasitələr təqdim edir. Bununla belə, morfoloji və ya davranış dəyişkənliyinin məhdud səviyyələri çox vaxt yaxından əlaqəli növlər arasında mövcuddur, bu da filogenetik əlaqələri qiymətləndirməyi çətinləşdirir. Bu yaxınlarda mtDNT variasiyası misli görünməmiş səviyyələrdə xarakter dəyişikliyi yaratdı və bu, bir neçə ada sistemində simpatik növlər arasında qardaş qrup əlaqələrini təklif etdi [məsələn, Sakit Okeanın Şimal-Qərbində (18), Bonin adasının quru ilbizləri (19), Karib dənizi anolları (20), Afrika. cichlids (21)]. Bu mtDNT filogeniyaları bioloqları simpatik spesifikasiyanın inandırıcılığına inandırmaqda böyük rol oynamışdır (21-23).

Hawaiian'ın hazırkı araşdırması Laupala əlaqələr də ada sisteminə endemik olan yaxından əlaqəli növlər qrupuna diqqət yetirir. mtDNA-dan (3) növlərarası əlaqələrin əvvəlki təxminləri hər bir adanın simpatik müxtəlifliyi üçün “tək işğal” mənşəyini nəzərdə tuturdu, çünki (i) eyni adada müxtəlif növlərdən olan yaxın mtDNT əlaqələri adadaxili növ radiasiyaları təklif etdi və (ii) simpatik növlər tez-tez yaxından əlaqəli və ya eyni mtDNT haplotiplərini paylaşırlar, bu simpatiyada ilkin fərqliliyi göstərir. Morfoloji variasiya, bu taksonların ümumən sirli morfoloji vəziyyətinə görə minimal olsa da, Otte (2) simpatik icmaların ayrı-ayrı nəsillər tərəfindən çoxsaylı işğallar nəticəsində yarandığını və buna görə də yaxından əlaqəli növlərin çox vaxt müxtəlif adalarda allopatrik şəkildə paylandığını irəli sürməyə vadar etdi.

Bu alternativlər mtDNA-dan başqa bir markerdən növ əlaqələrini təxmin etməklə sınaqdan keçirilmişdir, çünki mtDNA-nın digər taksonlarda növ sərhədlərini gizlətdiyi məlumdur (istinad 24, səh. 252-305). mtDNT-dən fərqli olaraq Laupala nDNT filogeniyası Otte (2) növ qrupları üçün geniş dəstək göstərir. MP və ML nDNA ağacları, Otte's arasında bölünməni dəstəkləyən yüksək ardıcıl xarakter dəyişikliyi nümunəsini göstərir. Sakit okeancerasina növ qrupları (şək. 2). Bu tədqiqata daxil edilmiş taksonların bir hissəsini təşkil edən dörd növ arasında gücləndirilmiş fraqment uzunluğu polimorfizmlərinin təhlili (bir cerasina və üç Sakit okean qrup növləri) bu tapıntıları təsdiqləyir (25).

Nüvə filogenezinin nəzərdə tutduğu fərz edilən biocoğrafi tarix (şək. 3) göstərir ki, cerasinaSakit okean qruplar müstəqil olaraq Havay arxipelaqı boyunca paralel olaraq şüalandılar. Sübutlar göstərir ki, Oahu, Maui və Havay adalarının müstəqil müstəmləkəçiliklərindən sonra hər növ qrupunun nümayəndələri birlikdə simpatik icmalar yaratmışlar. Bu çoxşaxəli işğal ssenarisi həm də o deməkdir ki, adalararası spesifikasiya müxtəlifliyin şaxələndirilməsində və icma mənşəyində mühüm rol oynamışdır. Laupala.

Yaşlıdan gəncə ada kolonizasiyası tarixi nDNT filogeniyasına uyğundur (Şəkil 3). Cinsin bazal üzvü qeyri-müəyyən qalsa da, iki üzvü kauai ən qədim Kauai adasına endemik olan növlər qrupu həll olunmamış vəziyyətdədir. cerasinaSakit okean ağacın dibində nəsillər. Üstəlik, cerasinaSakit okean növ qruplarının hər biri filogenetik dərəcələrin nümunəsini göstərir: hər birində bazal mövqe cerasinaSakit okean qruplar köhnə Oahu adasından olan taksonlar tərəfindən tutulur, gənc Molokai, Maui adalarından və ən gənc Havay adalarından olan daha distal taksonlar bir-biri ilə sıx əlaqədədir. ML nəticələri göstərir ki, hər iki növ qrupunda Maui və Havay arasında bir neçə adalararası müstəmləkəçilik baş verib, baxmayaraq ki, bu hadisələrin qütbləri hazırda həll olunmamış qalır. Adalararası fərqlilik tarixləri Laupala, doğma Havay Drosophila, və bir çox digər taksonlar (5) Havay adalarında növləşmə hadisələrinin mərkəzində ümumi mexaniki prosesləri göstərə bilər.

nDNT filogeniyası Ottenin (2) iki fərqli növ qrupunu açıq şəkildə dəstəkləyir. Laupala və ardıcıl olaraq qardaş növlərin allopatrik şəkildə paylandığını göstərir. Bundan əlavə, əksər növlərdə müşahidə edilən nDNT ardıcıllığının eksklüziv əlaqələri Ottenin fərz etdiyi növ sərhədlərini dəstəkləyir. Bununla belə, mtDNT filogenezində Otte növ qrupları üçün heç bir dəlil yoxdur və növ sərhədləri ümumiyyətlə yaxşı dəstəklənmir. Bunun əvəzinə simpatik cütlər Sakit okeancerasina qrup növləri (Şəkil 3) tez-tez yaxından əlaqəli və bəzən eyni olan mtDNA haplotiplərini paylaşır. mtDNT və nDNT filogeniyaları arasındakı ziddiyyətin ən çox ehtimal edilən izahı simpatik növ cütləri arasında spesifik hibridləşmə və mtDNT gen axınıdır. MtDNT-nin “tutulması” ilə bağlı bir çox təcrid olunmuş hallar mövcuddur (24). Bununla belə, təkrarlanan hadisələr Laupala, üç ada üzərində altıya qədər ərazidə tam introgressiya ilə (Şəkil 3), hələ sənədləşdirilmiş ən geniş hadisəni təmsil edir. Bu mtDNA introgressiyasına baxmayaraq, mahnı fərqləri simpatiyada fərqli olaraq qalır (25, 26) və nüvə genomunun ən azı bir hissəsi arasında ayrı-ayrı genetik tarixləri göstərir. Sakit okeancerasina qruplar. Bir populyasiyada dərin polimorfizmlə birlikdə cins üzrə təkrarlanan mtDNA tutulması halları Laupala prosea (Şəkil 3), növlərarası gen axınının bu qrupda mühüm bir proses olduğunu və davam edir.

İki proses coğrafi olaraq yerli mtDNA tutulmasını izah edə bilər Laupala. Birincisi, nadir hibridləşmə hadisələri, ardınca alternativ növlərin fonunda mtDNT haplotipləri üzrə seçim, növün mtDNT haplotipinin onun simpatik analoqu ilə yerdəyişməsinə səbəb ola bilər. Nadir bir hibridləşmə ssenarisinə əsasən, hər bir növün mtDNT molekulunun bir müddət müstəqil olaraq genetik sürüşmə ilə təkamül edəcəyi fərz edilir. Kontakt və hibridləşmə zamanı hər bir növün mtDNT-si alternativ növlərin genetik fonlarına məruz qalır. Bir növün mtDNT variantı digərinə nisbətən daha yüksək uyğunluğa malik ola bilər və bu qarşılıqlı təsir nəticəsində növlərarası sərhəddən seçici süpürmə baş verə bilər.

İkincisi, tez-tez növlərarası hibridləşmə və hibridlərə qarşı güclü seçim növ sərhədi boyunca mtDNT üçün davamlı bir keçid təmin edə bilər. Genetik sürüşmə daha sonra digər növlərin genetik fonunda fiksasiya üçün seçici neytral mtDNT variantlarını gətirə bilər. Bu proses hibridləşmə zonasında valideyn genotiplərini diriltmək üçün güclü gücləndirici seçim tələb edir və növlərarası cütləşmə istiqamətində qərəzli yanaşmalar kömək edə bilər. Bu alternativlər arasında sınaqdan keçirmək üçün qəti məlumatlar hazırda mövcud deyil. Bununla belə, təbiətdə aralıq mahnı variantlarının olmaması (25, 26) tez-tez hibridləşmə fərziyyəsini daha az etibarlı edir. Hibridləşən taksonlar arasında gen introqressiyasının miqyası haqqında əlavə məlumat əldə olunana qədər bu proseslərin və ya digər həyat qabiliyyətli alternativlərin ehtimalı müzakirə edilə bilməz.

Bu araşdırma, mtDNT variasiya nümunələrinin yaxından əlaqəli növ qruplarında növ əlaqələri haqqında nə qədər geniş şəkildə yanıltıcı ola biləcəyini göstərmək baxımından əhəmiyyətlidir. nDNT filogeniyası, gücləndirilmiş fraqment uzunluğu polimorfizm məlumatlarından əldə edilən ilkin dəlillərlə birlikdə (25), Otte-nin (2) çoxsaylı işğallar fərziyyəsini təsdiqləyir, Havayda növləşmə nümunələrini və proseslərini aydınlaşdıran əlavə təfərrüatlar təmin edir. Lauapla. Bundan əlavə, nDNT və mtDNA-nın müqayisəsi göstərir ki, bu qrupun tarixində növlərarası hibridləşmə davamlı xüsusiyyət olmuşdur.


Neyrodegenerativ Xəstəliklərdə Mitoxondriya Disfunksiyası

Beyin digər toxumalardan təxminən 10 dəfə çox oksigen və qlükoza istehlak edir. Yetkinlərin beyni ümumi bədən kütləsinin cəmi 2%-ni təşkil edərkən, hüceyrə istirahət membran potensialını və neyrotransmitterlərin sintezini qorumaq üçün vacib olan ATP istehsal etmək üçün gündəlik istehlak edilən oksigenin təxminən beşdə birini istifadə edir. Bundan əlavə, beyində oksidləşməyə meylli makromolekulların yüksək konsentrasiyası var ki, bu da sinir toxumasını ROS və mitoxondrial disfunksiyanın dağıdıcı təsirlərinə xüsusilə həssas edir.

Buna görə də, ROS və mitoxondrial anormallıqların həddindən artıq istehsalı, xroniki iltihab və mikrogliaların davamlı aktivləşməsi ilə birlikdə AD və PD kimi neyrodegenerativ xəstəliklərin inkişafında özünü göstərir (Hoyer, 1993 Nakabeppu). və b., 2006 Bradley-Whitman və Lovell, 2015 Angelova və Abramov, 2018 Hou və b., 2019). Bununla belə, bəzi suallara cavab verilməlidir: oksidləşdirici stress yaşlanma və neyrodegenerativ xəstəliklərin səbəbi və ya nəticəsidirmi? Oksidləşdirici stress və mitoxondrial fəaliyyətin azalması neyrodegenerativ xəstəliklərin erkən mərhələlərinin tətikçisi və ya simptomudur? Bu mini icmalda AD və ya PD ilə əlaqəli mtDNA və nDNA oksidləşdirici zədələnməyə dair ədəbiyyatda son nailiyyətlər təfərrüatları verilir və həm klinik faydalılıq, həm də əlavə tədqiqatları təmin edən sualların aydınlaşdırılması məqsədi daşıyır.


Əlavə mətn, rəqəmlər və cədvəllər. a) Cədvəl S1. Tədqiqatda istifadə edilən mitoxondrial genomların siyahısı. b) Cədvəl S2. Test edilmiş hər bir filogenetik rekonstruksiya üsulu üçün son düzülmələrdə simvolların sayı. c) Simulyasiya üsulları. d) Simulyasiyaların nəticələri və müzakirəsi. d) Şəkil S1. Simulyasiyalar. e) İstinadlar.

Təcrübələrin dizaynında verdiyi töhfəyə və faydalı ideyalarına və əlyazma ilə bağlı şərhlərinə görə Jos Castresana-ya, nhPhylobayes təhlilində köməyə görə Cymon Cox-a və yüksək faydalı şərhlərə görə üç anonim rəyçiyə təşəkkür etmək istərdik. Bu tədqiqata dəstək İspaniya Nazirio de Ciencia e Innovación layihəsi CGL2007-60516/BOS və CGL2010-21226/BOS və I3P-CPG-2006 və BES-2008-0025-ə qədər olan doktorantura təqaüdləri tərəfindən təmin edilmişdir.


Nəticələr

Genomun yığılması və tamamlanması

Mitoxondrial oxuların ilkin yığılması üçün bir-dörd böyük kontig meydana gəldi Cercis canadensis, Tamarindus indica, Libidibiya coriariaHematoxylum brasiletto. Polimeraza zəncirvari reaksiya (PZR) və Sanger ardıcıllığı ilə bitirmə hər növ üçün bir master xromosom yaratdı. Genom ölçüləri 348,530 ilə 631,094 bp arasında dəyişdi və mitogenomun hər birinin orta əhatə dairəsi 150X ilə 490X arasında idi (Cədvəl 1 və Əlavə fayl 1: Cədvəl S1). Cütlənmiş son, plastomla süzülmüş oxunuşlardan istifadə edilən əhatə dairəsi hər bir genomda kifayət qədər bərabər idi (Əlavə fayl 2: Şəkil S1a). Ümumi tək son oxunuşlar həmçinin MIPT-lərin paylanmasını göstərmək üçün hər tamamlanmış mitogenomla əlaqələndirilmişdir (Əlavə fayl 2: Şəkil S1b). Daimi genom əhatəsi, MIPT-lərin PCR və Sanger ardıcıllığı ilə birlikdə plastomla süzülmüş montaj metodunun mitogenomlardakı plastom və MIPT-lərdən oxunuşları uğurla ayırdığını təsdiqlədi.

Mitogenom və plastom filogeniyalarının müqayisəsi

Fabaceae üçün maksimum ehtimal (ML) ağacları iki orqanoid genomu arasındakı uyğunluğu qiymətləndirmək üçün mitogenomdan (26 CDS 25,265 bp uyğunlaşdırılmış uzunluq) və plastomdan (68 CDS 52,497 bp düzülmüş uzunluq) bütün paylaşılan protein kodlayan genlərdən istifadə edilərək qurulmuşdur (Şəkil 1). . Fabaceae-nin ağac topologiyaları yüksək dəstəyə uyğun idi (mitogenom və plastom ağaclarında iki düyün istisna olmaqla, bütün qovşaqlar üçün 100%). Subfamily Cercidoideae əvvəlcə ayrıldı, sonra Detarioideae. Caesalpinioideae və Papilionoideae hər biri monofil idi və bir-birindən ayrılan yaxşı dəstəklənən bir dəstə meydana gətirdi. İki ağac arasında Fabaceae-də topoloji uyğunsuzluq olmasa da, budaq uzunluqlarında əhəmiyyətli fərq var idi. Qeyri-papilionoidlərin plastomlarına qarşı mitogenomlarda əvəzlənmə nisbəti 1:3,7, papilionoidlər üçün isə 1:7,2 olmuşdur. Mitogenom ağacından Fabaceae arasında mitogenomik xüsusiyyətlərdəki dəyişiklikləri qiymətləndirmək üçün çərçivə kimi istifadə edilmişdir.

Fabaceae-nin maksimum ehtimal filogeniyaları. Əlaqələr mitogenom (26 protein kodlaşdıran gen) və plastom (68 zülal kodlaşdıran gen) məlumatlarından istifadə etməklə müəyyən edilmişdir (Əlavə fayl 1: Cədvəl S7). Bootstrap dəyərləri < 100 qovşaqlarda göstərilir. Terminallardan uzanan boz nöqtələr iki ağacda müvafiq taksonları göstərir. NCBI qoşulma nömrələri Əlavə fayl 1-də verilmişdir: Cədvəl S6. Şkala hər sahəyə görə nukleotid əvəzetmələrinin sayını göstərir

Mitogenomun tərkibi və ölçü dəyişikliyi

Genlər, ehtimal olunan nüvə transpozisiya elementləri (TE), MIPT-lər və təkrarlar 12 təmsil Fabaceae mitogenomu üçün sadalanmışdır (Cədvəl 1). Bütün genomlarda üç rRNA var və tRNA-ların sayı 15-20 arasında dəyişirdi. Zülal kodlayan genlərin sayı 31-37 arasında dəyişirdi. Nüvə mənşəli TE-lər mitogenomların 3,5-5,1%-ni təşkil edirdi və bu, genomun ölçüsü ilə sıx əlaqədə idi ( Əlavə fayl 2: Şəkil S2a). MIPT-lərin mitogenom ölçüsünə töhfəsi minimal idi (0,1-1,6%) və TE-lərdən daha az genom ölçüsü ilə əlaqələndirilir (Əlavə fayl 2: Şəkil S2b).

12 Fabaceae mitogenomunda tandem və dağılmış iki növ təkrar ailə tədqiq edilmişdir (Əlavə fayl 1: Cədvəl S2). Təkrarların əksəriyyəti səpələnmişdir və tandem təkrarlarının ümumi akkumulyator uzunluğu növlər arasında 0,1 ilə 1,8 kb arasında dəyişmişdir. Mitogenomlar digər qısa, aralıq (101-1000 bp) və ya böyük (> 1001 bp) təkrarlarla qismən və ya tamamilə üst-üstə düşən çoxlu və yüksək dəyişkən qısa (

Mitogenom ölçüləri Fabaceae arasında əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdi, 271,618 bp (in Medicago truncatula) 729,504 bp (in Leucaena trichandra) (təxminən 2,7 qat Cədvəl 1). Toxum bitkisi mitogenomlarının orta ölçüsü (Şəkil 2) 476 kb idi və ümumi variasiya 191 ilə 982 kb arasında (təqribən 5 qat, kənar göstəricilər istisna olmaqla) və kvartallararası diapazon (IQR, orta 50%) 365 kb arasında dəyişdi. 641 kb-a qədər (təxminən 2 dəfə). Toxumlu bitkilərin mitogenomlarının orta ölçüsünə (476 kb) əsaslanaraq, Fabaceae mitogenomları böyük (588-730 kb) və yığcam (272-425 kb) olmaqla iki üst-üstə düşməyən ölçülər qrupu təşkil etmişdir. The size group with large mitogenomes consisted of four genera (Tamarindus, Libidibia, Haematoxylum, və Leucaena) in two subfamilies (Detarioideae and Caesalpinioideae) and Vicia faba (Papilionoideae, fava bean) (Table 1 and Fig. 3), while the compact size group included Cercis (Cercidoideae) and all other Papilionoideae species.

Size variation of mitochondrial genomes in seed plants. Data for seed plants was based on 106 available complete mitogenomes from NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/organelle/) accessed on Oct. 16, 2018. The mitogenomes without a single master chromosome are not included. The box shows interquartile range (IQR, middle 50%) and the horizontal line within the box is the mean. The black circles represent outliers that are beyond 1.5 IQR values. The whisker lines cover the range of data without outliers

Single copy and repetitive DNA in Fabaceae mitogenomes. Single copy and repetitive regions were parsed and plotted on the phylogeny of Fabaceae from Fig. 1. Values within the histograms indicate the amount of sequence (in kb) contained in each region. CCC = Cercis canadensis, TMI = Tamarindus indica, LBC = Libidibia coriaria, HMB = Haematoxylum brasiletto, LCT = Leucaena trichandra, MLP = Millettia pinnata, GCM = Glisin maks, VGA = Vigna angularis, VGR = V. radiata, LTJ = Lotus japonicus, VCF = Vicia faba, MDT = Medicago truncatula. Details of repeat content are in Additional file 1: Table S2

Mitogenome enlargement in V. faba was mainly caused by recent and rapid expansion of repeated sequences. Repetitive DNA constituted 60.6% (356.3 kb) of the genome (588.0 kb) (Table 1) but when all but one copy of large (> 1 kb) repeat sequences were excluded the genome size is 406.8 kb (Additional file 1: Table S2), which is similar to the other Papilionoideae mitogenomes (Fig. 3). Recent repeat expansion was evident in the total repeat accumulation in V. faba (Additional file 1: Table S2). Mitogenome enlargement in four genera (Tamarindus, Libidibia, Haematoxylum, və Leucaena) in two subfamilies (Detarioideae and Caesalpinioideae) cannot be attributed solely to recent repeat growth because the proportion of repeats was moderate (14.5—24.3%) and the amount of single copy sequence (500—552 kb) was very high compared to other subfamilies (Table 1 and Fig. 3).

Evolution of mitogenome gene and intron content

The mitogenome phylogenetic tree in Fig. 1 was used to evaluate shared versus independent gene and intron losses within Fabaceae. Thirty of 41 protein coding genes were intact in all of Fabaceae mitogenomes (Additional file 2: Figure S3a). Among the remaining 11 genes, four ribosomal protein genes (rps2, 7, 11, və 13) were lost (pseudogenized, truncated, or deleted) from all Fabaceae. The status of seven genes (cox2, rpl2, rpl10, rps1, rps19, sdh3, və sdh4) was variable in the family (Fig. 4). There was also a unique 162 bp in-frame deletion (54 amino acids) from ccmFc -nin Lotus relative to Cercis. All members of the subfamily Papilionoideae shared the losses of rpl10sdh4 although the amount of residual sequence differed across taxa. Losses of cox2rps1 were unique to the papilionoid genera VignaLotus, müvafiq olaraq. Three genes, rpl2, rps19sdh3, were lost multiple times among the subfamilies of Fabaceae. The sdh3 coding sequence was lost three times, from Tamarindus (Detarioideae), Leucaena (Caesalpinioideae), and all sampled Papilionoideae. An intact rpl2rps19 were only present in Caesalpinioideae. ML analysis was performed on the sequences of these two genes and the resulting trees supported a Fabaceae origin (truncated in Cercis and intact in Caesalpinioideae) because in both cases Fabaceae formed a strongly supported monophyletic group within the rosid clade (92 and 89% bootstrap values, Additional file 2: Figure S4). These results indicated that Caesalpinioideae retained native copies of rpl2rps19 and the other subfamilies experienced multiple losses.

Highly variable mitochondrial genes in Fabaceae. Relationships among the taxa and corresponding subfamilies (green = Cercidoideae blue = Detarioideae red = Caesalpinioideae yellow = Papilionoideae) are depicted in the cladogram on the left. The cladogram is drawn from the phylogenetic tree in Fig. 1. Yellow bars and lines indicate CDS and intron regions, respectively. Length of black line below each gene is based on longest copy of gene among the species, the value of which is given for Cercis. Genes without recognizable coding sequences are represented as dotted black lines. Putative pseudogenized or truncated genes are indicated with psi (Ψ). Sequence fragments (< 100 bp) are not presented. Position of sequence fragment was determined based on corresponding region of the longest gene. Intron and CDS length are proportional for the same gene but not between genes

Extensive variation in the presence/absence and length of introns was detected in three genes ccmFc (953—4100 bp), cox2 (0 732—4080 bp), and rps10 (842—2829 bp) (Fig. 4). Introns of ccmFcrps10 were greatly expanded in a monophyletic subset of Papilionoideae (Millettia, GlisinVigna). The loss of the cox2 intron occurred in all Papilionoideae. Among non-papilionoids, the length of the cox2 intron varied by species and was substantially elongated in Leucaena, a member of mimosoid clade of Caesalpinioideae. Multiple alignment revealed an additional 2.9 kb of sequence in the Leucaena cox2 intron (Additional file 2: Figure S5). Using this sequence as a BLASTN query returned no significant match in the NCBI database. There was no strong match to known transposable elements from the CENSOR database. A BLAST search against the four mitogenomes completed in this study showed a strong match to an intergenic spacer (IGS) in Haematoxylum (position 15,062—17,424). Alignment of the additional cox2 intron sequences of Leucaena and the corresponding IGS of Haematoxylum showed 94.9% sequence identity over 2.4 kb (Additional file 2: Figure S5). In the mitogenome of Leucaena, this additional cox2 intron sequence was not present in the IGS region. The tandem repeat sequence (period size: 51, copy number: 4) was located the near 3′ end of the unique sequence but flanking repeat sequences were not identified. Caesalpinioideae have a noticeably long intron of rpl2 (4017—4307 bp) (Fig. 4). However, it was uncertain if this intron was expanded in Caesalpinioideae due to a lack of reference mitogenomes from close relatives within the family. All other Fabaceae mitogenomes, including species lacking recognizable exon sequences of rpl2, had fragmented sequences similar to introns in Caesalpinioideae.

Pairwise variation of shared DNAs and genetic distance

Shared DNA content and Kimura 2-parameter (K2P) genetic distance was evaluated among Fabaceae mitogenomes (Additional file 1: Tables S3 and S4) and the correlation of these two parameters was tested. The analysis supported a strong negative correlation for each species (Fig. 5). Even closely related species with similar total genome size shared little DNA. For example, two Caesalpinioideae genera (LibidibiaHaematoxylum) with 0.24% divergence only shared about 50% of their mitogenome (Additional file 1: Tables S3 and S4). One example from Papilionoideae clearly demonstrated a rapid decrease of shared DNA in early stages of divergence. Intrageneric variation in Vigna (0.1% divergence) showed 92% shared mitogenome DNA while an intergeneric comparison between V. angularisGlisin (0.59% divergence) showed ca. 50% shared DNA. Most inter-generic comparisons shared less than 50%. Across all comparisons at least 100 kb of DNA was shared, and this mainly comprised genes and their flanking regions.

Relationship between shared DNA and K2P genetic distance in 12 representative Fabaceae mitogenomes. Taxon names on individual plots represent the query species and the dots within each represent the 11 subject Fabaceae species. Each subject species is represented by a two letter acronym and mitogenome size, excluding abundant large repeat copies (> 1 kb), in parentheses above each graph. Complete information on shared DNA and K2P genetic distance are in Additional file 1: Tables S3 and S4

Shared DNA between Fabaceae and Lophophytum

BLAST comparisons of the mitogenome of holoparasitic Lophophytum (Balanophoraceae) were performed with each of the 12 Fabaceae mitogenomes (Fig. 6a). Leucaena shared the greatest amount of Lophophytum DNA (336.5 kb). Within Papilionoideae, the amount of shared DNA varied from 99.8—126.5 kb. In non-papilionoids, there was a gradual increase in shared DNA that correlated with phylogenetic affinity to Leucaena. This pattern was very similar to analyses that used the mitogenome of Leucaena as a query sequence to other 11 Fabaceae species and Lophophytum (Fig. 6b). In this comparison the shared DNAs of Leucaena ilə Lophophytum was 328.7 kb. The consistency between these two analyses was the amount of shared DNA, most of which represented the

100 kb of genes and conserved flanking regions (Fig. 6c).

Shared DNA between Fabaceae and holoparasitic Lophophytum (Balanophoraceae) mitogenomes. (a) The mitogenome of Lophophytum mirabile was used to query a subject database comprising the 12 included Fabaceae. (b) The mitogenome of Leucaena trichandra was to query a subject database including the other 11 Fabaceae and Lophophytum mirabile. (c) Consistency in estimates of shared DNA between (a) və (b) were calculated. The cladogram is drawn from the phylogenetic tree in Fig. 1. Taxon names are indicated next to each shared DNA value. The taxon name for gray bar from (a) və (b) is identical, while the red bar indicates that Lophophytum replaced L. trichandra in the analysis


Təşəkkürlər

We thank R. Greenberg, E. Brunet and D. E. Levy for providing reagents S. Zaganelli, J.-C. Martinou (Université de Genève) and D. Moreau (ACCESS Geneva) for help with assessing the effect of irradiation on mtRNA granules the Genome Technology Center (GTC) and the Microscopy Laboratory at NYU School of Medicine and E. Lazzerini-Denchi, L. Walton Masters, A. Barrientos, F. Fontanesi and members of the Sfeir laboratory for reading the manuscript. This work was supported by the David and Lucile Packard Foundation (A.S.), Mallinckrodt Scholars Program (A.S.), Pew-Innovator fund (A.S.) and Pershing Square award (A.S.).


Phylogenetic relationships of three hymenolepidid species inferred from nuclear ribosomal and mitochondrial DNA sequences

Three hymenolepidid tapeworms, Hymenolepis diminuta , H. nana and H. microstoma , are commonly maintained in laboratory rodents and used in many experimental model systems of tapeworm infections. We examined partial sequences from the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit 1 (CO1) gene and nuclear ribosomal internal transcribed spacer 2 (ITS2) sequences to infer phylogenetic relationships of the 3 hymenolepidid species. Parts of the CO1 gene and ITS2 were amplified by PCR and sequenced directly. The CO1 gene sequence obtained was the same in length (391 bp) among all specimens. In the case of ITS2, however, several insertions and deletions were detected (671–741 bp) not only among species but also between an American isolate and a Japanese isolate of H. diminuta . Percentage nucleotide differences between H. diminuta and H. microstoma , or H. diminuta and H. nana were 16·6–18·2% for the CO1 gene and 21·3–22·9% for ITS2. The differences in both sequences between H. microstoma and H. nana were about 14%. Phylogenetic trees inferred from both of the nucleotide sequences showed similar topology, and suggest that H. diminuta may have diverged from the common ancestral line the earliest, and that H. nana is closer to H. microstoma than to H. diminuta .


Videoya baxın: Genetik Testi Nasıl Yapılır, Nedir, Neden İstenir? (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Sagul

    Cavabınız müqayisə olunmaz ... :)

  2. Pierrel

    Əla mesaj şəndir)))

  3. Rupert

    haqlı deyilsən. PM-ə yazın, danışarıq.

  4. Jaedon

    Strateji cəhətdən vacib saytımızda, baxımsız işğalçıların yaşayış sahələri üçün tikinti planları tapa bilərsiniz. Qanunsuzluq burada və indi yaranır!

  5. Hay

    I want to too!

  6. Nagar

    Yerini vurmusan. Bununla bağlı bir şey var və bu yaxşı bir fikirdir. Mən səni dəstəkləyirəm.



Mesaj yazmaq