Полосатый сом Pangasianodon hypophthalmus обитает в легендарной реке Меконг, самой длинной реке в Юго-Восточной Азии и крупнейшем внутреннем рыболовном промысле в мире. Вьетнам является ведущим производителем этого вида, выращивая около 1,1 миллиона тонн рыбы в год. Но в отличие от других промысловых рыб, таких как атлантическая треска или канальный сом, существует мало данных о геноме, которые могли бы помочь в аквакультуре полосатого сома.
Теперь ученые из Окинавского института науки и технологий (OIST) объединились с исследователями из Вьетнамской академии науки и технологий, чтобы расшифровать весь геном полосатого сома. Их результаты, опубликованные 5 октября 2018 года в BMC Genomics, раскрывают новые подробности об эволюционной линии и генах вида, которые могут быть ключом к его здоровому развитию.
«С этими геномными данными будет легко проверить разнообразие, присутствующее в отдельных популяциях сомов», - сказал Эйити Сёгучи, руководитель группы морской геномики в OIST и соавтор исследования. «В аквакультуре, например, одна рыба может быть более устойчивой к болезням, чем другая. Теперь вы можете проверить геном этой особи и узнать, какой ген связан с устойчивостью к болезням».
Используя методы секвенирования следующего поколения, исследователи собрали высококачественные геномные данные и собрали их в полный геном. Они сравнили новый геном с ранее опубликованными геномными данными канального сома и данио - модельного организма, тесно связанного с сомом в эволюционном отношении. Ученые обнаружили явные различия между азиатским сомом и его американским двоюродным братом, а также дополнительные различия между ним и его родственником рыбкой данио.
В частности, они определили потерю двух генов у полосатого сома, которые остаются нетронутыми у рыбок данио и позволяют этому виду производить собственный солнцезащитный крем. Сомы питаются на дне рек, вне досягаемости ультрафиолетовых лучей, и, вероятно, не нуждаются в такой защите. У полосатого сома больше генов инсулиноподобного фактора роста, чем у рыбок данио, что может быть ключом к его здоровому росту и развитию.
Используя данные о канальных сомах, ученые создали гипотетическую карту хромосом полосатых сомов - нитевидные леса, в которых размещены гены рыбы. Карта указывает путь к будущим исследованиям, сравнивающим виды, отслеживающим их происхождение и исследующим функцию их генов. Эволюционные биологи и аквакультуристы готовы извлечь уроки из генома полосатого сома, теперь, когда он был расшифрован.
В ближайшем будущем аквакультурники смогут начать поиск и отбор оптимальных фрагментов ДНК, известных как «молекулярные маркеры», в своих полосатых сомах, сказал Оанх Т. П. Ким, заведующий лабораторией Института геномных исследований Вьетнамской академии наук и технологий и соавтор исследования.
«Информация о геноме полосатого сома позволит нам, - сказала она, - разработать эти молекулярные маркеры и впоследствии применить их в селекции с помощью молекулярных маркеров по признакам, имеющим экономическое значение в аквакультуре сома».