Információ

Drosophila referencia genom

Drosophila referencia genom


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.

Tudja valaki a részleteket arról, hogy melyik sort használják a szekvenáláshoz Drosophila melanogaster referencia genom?


Hogy volt meglepően eltemették.

Ezt a 3. genom felépítést leíró cikkben találtam – Lásd: „Anyagok és módszerek”. Úgy gondolom, hogy ez összhangban van a jelenlegi felépítéssel. Mindenesetre ennek el kell kezdenie.

"A szekvenáló templátokat P1, BAC és WGS DNS-könyvtárakból állítottuk elő a D. melanogaster sárga (y1); cinóber (cn1) barna (bw1) speck (sp1) törzs felhasználásával."


A Drosophila genetikai referenciapanel és a D. melanogaster referenciagenom mozaik őse feltárja az episztatikus fitnesz kölcsönhatások hálózatát

A Drosophila melanogaster észak-amerikai populációi mind európai, mind afrikai forráspopulációból származnak, de annak ellenére, hogy fontosak a genetikai kutatásban, a genomjuk mentén az ősi minták nagyrészt nem dokumentáltak. Itt a Drosophila Genetic Reference Panel (DGRP) és a D. melanogaster referenciagenom genomjai mentén következtetek a földrajzi származásra, ami hatással lehet a Drosophila referencia-összeállítására, asszociációs feltérképezésére és populációgenomikai vizsgálatokra. Összességében az afrikai származásúak arányát 20%-ra becsülték a DGRP és 9%-ra a referenciagenom esetében. A keveredési időre vonatkozó becslésemet a történeti feljegyzésekkel kombinálva megadom az első becslést ennek a fajnak a természetes generációs idejére (körülbelül 15 generáció évente). Megállapították, hogy az ősi szintek feltűnően eltérnek a genomban, kisebb az afrikai introgresszió az X kromoszómán, a magas rekombinációjú régiókban és a specifikus folyamatokban (pl. cirkadián ritmus) részt vevő géneknél. A természetes szelekció fontos szerepét a keveredési folyamat során alátámasztották azok a bizonyítékok is, amelyek szerint sok független lókuszpár Afrika-Európa allélkombinációk hiányát mutatta közöttük. Ezért számos episztatikus alkalmassági kölcsönhatás létezhet az afrikai és az európai genotípusok között, ami az inkompatibilis változatok elleni folyamatos szelekcióhoz vezet. Azáltal, hogy a fitnesz-interakciók hálózatának csomópontjaira összpontosítottam, azonosítottam egy sor kölcsönható lókuszt, amelyek az érzékelésben és a neuropeptid/hormon vételben szerepet játszó géneket tartalmaznak. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a kevert D. melanogaster minták fontos vizsgálati rendszerré válhatnak a populációk közötti korai stádiumú izoláció genetikájában.

Kulcsszavak: Drosophila Genetic Reference Panel Drosophila melanogaster admixture linkage disequilibrium population ősök referencia összehangolása.

© The Author 2015. Kiadja az Oxford University Press a Society for Molecular Biology and Evolution megbízásából.

Ábrák

Minta származási valószínűségi diagramok a következőtől:…

A 3L kromoszómakarból származó minta származási valószínűségi diagramok azt mutatják, hogy a…

A DGRP genomok aránya…

A DGRP-genomok aránya, amelyeknek 50%-nál nagyobb a valószínűsége a szubszaharai…

A DGRP-genomok sokkal kevesebbet mutatnak…

A DGRP-genomok sokkal kevesebb szubszaharai származást mutatnak a magasabb rekombinációs aránnyal rendelkező ablakokban.

Az egész genomra kiterjedő jel az interkromoszómális…

Az interkromoszómális AD genomszintű jele látható. Itt a hajtásdúsítás (a…

Interakciók olyan AD-központokkal, amelyek…

Interakciók olyan AD-központokkal, amelyek megemelt Afrika–Európa értéket tartalmaznak F UTCA (lásd Anyagok és…

Egy erős…

Egy erős AD-központ és emelkedett együttes előfordulása F UTCA a…


Szerzői összefoglaló

Genetikai vizsgálatok in Drosophila feltárták a konzervált jelátviteli útvonalakat és a környezeti tényezőket, amelyek együttesen szabályozzák a szervezet méretét. Emberben több száz gén kapcsolódik a magasságváltozáshoz, de ezeket az asszociációkat nem végezték ellenőrzött környezetben. Ennek eredményeként még mindig nem ismerjük azokat a mechanizmusokat, amelyek egy fajon belüli méretváltozást okoznak. Itt gondosan ellenőrzött környezeti feltételek mellett azonosítjuk a természetben előforduló genetikai változatokat, amelyek a méretbeli diverzitáshoz kapcsolódnak Drosophila. Az egyesületek klaszterét azonosítjuk a közeli kek1 lókusz, egy jól jellemzett növekedésszabályozó, de egyébként úgy találják, hogy a legtöbb variáns olyan génekben vagy azok közelében található, amelyek nem tartoznak a konzervált útvonalakba, de kölcsönhatásba léphetnek ezekkel egy biológiai hálózatban. 33 új növekedésszabályozó gént validáltunk, amelyek különféle sejtfolyamatokban vesznek részt, különösen a sejtanyagcserében és a sejtpolaritásban. Ez a tanulmány az első genomszintű asszociációs elemzés a méret hátterében álló természetes variánsokról Drosophila és eredményeink kiegészítik azt a tudást, amelyet az egyes gének mutációs vizsgálataiból e tulajdonságról felhalmoztunk.

Idézet: Vonesch SC, Lamparter D, Mackay TFC, Bergmann S, Hafen E (2016) Genome-Wide Analysis Reveals Novel Regulators of Growth in Drosophila melanogaster. PLoS Genet 12(1): e1005616. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1005616

Szerkesztő: Gregory S. Barsh, a Stanford Egyetem Orvostudományi Kara, EGYESÜLT ÁLLAMOK

Megérkezett: 2015. május 2 Elfogadott: 2015. szeptember 28 Közzétett: 2016. január 11

Szerzői jog: © 2016 Vonesch et al. Ez egy nyílt hozzáférésű cikk, amelyet a Creative Commons Attribution License feltételei szerint terjesztenek, és amely lehetővé teszi a korlátlan felhasználást, terjesztést és reprodukálást bármilyen médiumon, feltéve, hogy az eredeti szerzőt és forrást feltüntetik.

Adatok elérhetősége: Minden lényeges adat megtalálható a dokumentumban és a támogató információs fájlokban.

Finanszírozás: Ezt a munkát a SystemsX.ch SXRTX0-123851 pályázata, a Swiss National Science Foundation 31003AB_135699 számú pályázata és az ETH Zürich pénzügyi támogatása finanszírozta az EH-nek. A finanszírozóknak nem volt szerepük a tanulmány tervezésében, az adatgyűjtésben és -elemzésben, a kiadásról szóló döntésben vagy a kézirat elkészítésében.

Versengő érdekek: A szerzők kijelentették, hogy nem léteznek egymással versengő érdekek.


A variáció megértése

Az erre a kérdésre adott válasz széles körű következményekkel jár, kezdve attól, hogy képesek vagyunk-e előre jelezni a betegség kockázatát a genotípus alapján, az egyének közötti variabilitás mozgatórugóit azonosítani és a toxicitási hatásmód megértését. A genotípusonkénti környezeti kölcsönhatások (GxE) egyéni variációhoz való hozzájárulásának feltárása nagy kihívást jelentett az emberek számára, ahol a GxE-t feltáró epidemiológiai vizsgálatok általában nem elegendőek, és nehézségekbe ütközik a környezeti expozíció számszerűsítése. Ennek a problémának a megoldására létrehoztunk egy új közösségi forrást, amely a tulajdonságok komplex variációinak genetikai alapját vizsgálja Drosophila melanogaster nagy, szintetikus kitenyésztett populációkból áll. Az általunk felvázolt megközelítés lehetővé teszi számunkra, hogy elszakadjunk a hagyományos és gyakran alulteljesített megközelítésektől, amelyek beltenyésztett törzsekre vagy RIL-ekre támaszkodtak. Ezzel az új és sokoldalú közösségi erőforrással genetikailag egyedi legyek ezreit tenyészthetjük fel közös genetikai készletből, kitehetjük őket különféle környezeteknek, és szembeállíthatjuk az ebből következő genetikai architektúrákkal.

Az elmúlt néhány év során gyűjtött adatok azt mutatják, hogy az egyéni érzékenységben mutatkozó különbségek a szabályozási rendszerek felborulásából fakadnak, ahol a környezeti stresszre érzékenyebb egyének számos gén esetében csökkentették a transzkripciós robusztusságot, és hogy ez a robusztusság változása genetikai szabályozás alatt áll. Kidolgoztunk egy analitikai keretrendszert a kontextusfüggő transzkripciós hálózatok és az ezt a variációt szabályozó polimorfizmusok azonosítására. A környezeti érzékenységet befolyásoló mutációk hatása erősen függ a genetikai háttér és a környezeti stressz kölcsönhatásától egyidejűleg. Bármennyire is fontosak, a penetrancia változásaihoz kapcsolódó episztatikus kölcsönhatásokat köztudottan nehéz azonosítani. Jelenleg kísérleti és statisztikai megközelítéseket fejlesztünk ki, amelyek célja a környezeti érzékenység egyéni változásainak ilyen kölcsönhatásának feltérképezése és tesztelése.

A kvantitatív genetikában jól bevált, hogy a stresszes környezeti expozíció hajlamos növelni a populáció fenotípusos varianciáját, de hogyan és miért?

Ez alapvető kérdés minden biológus számára, aki érdeklődik az összetett tulajdonságok variációinak genetikai alapjainak megértésében. Bár a fejlődési, morfológiai és állattenyésztési tanulmányok régóta megfigyelték a genotípusok közötti varianciák heterogenitását, ez a variációs tengely kevés figyelmet kapott a genetikai variációnak a tulajdonságok átlagára gyakorolt ​​hatásához képest. Ma már egyértelmű bizonyítékok állnak rendelkezésre a variancia genetikai szabályozásának fontosságára, és hogy maga a variancia mennyiségi tulajdonság. Ennek fontos következményei vannak mind az orvosi genetikában, mind az evolúciós biológiában. Ha más a genetikai? hátterük különbözik? fenotípusos variabilitásra való hajlam, akkor a nagy variabilitású genetikai háttérből származó egyedek önmagukban véletlenül is extrém fenotípust mutathatnak. Ennek a genotípusnak egy olyan tulajdonsága, amelyre a hagyományos, átlagosan fókuszált kvantitatív genetikai megközelítések nem szolgáltak volna. Az evolúciós változásokkal összefüggésben ez felgyorsíthatja vagy lelassíthatja az új feltételekhez való alkalmazkodást. Az egészség szempontjából ez betegségeket eredményezhet, a varianciaváltozások befolyásolhatják annak valószínűségét, hogy az egyedek az eloszlás farkában találják magukat. Ezért, ha elsősorban a genetikai variációnak a tulajdonságok átlagára gyakorolt ​​hatására összpontosítunk, és figyelmen kívül hagyjuk a variancia hatását, akkor előfordulhat, hogy egy nagyon fontos tengelyt veszítünk el, amely hozzájárul a fenotípusos variációkhoz.
Laboratóriumunk ezt a problémát evolúciós szemszögből vizsgálja, és megkérdezi: milyen forgatókönyv szerint alakulhat ki a varianciaszabályozás? Milyen evolúciós erők tartanak fenn variációt a fenotípusos variabilitást szabályozó allélek esetében? És orvosi szempontból: hogyan befolyásolja a varianciaszabályozás azt a képességünket, hogy genotípusról fenotípusra előrejelzéseket készítsünk? A variancianövelő allélok jelenléte növeli annak valószínűségét, hogy az egyed az eloszlás farkában van?
Együttműködők:
A változékonyság evolúciós dinamikája
Benjamin de Bivort Lab (Harvard)
Barbara Engelhardt (The BEE Lab)
A robusztusság, mint a betegségek kialakulásának hajtóereje
Paivi Pajukanta Lab (UCLA)
Noah Zaitlen Lab (UCSF)
A laboratórium fő célja annak tanulmányozása, hogy a genotípusonkénti és a genotípusonkénti kölcsönhatás hogyan modulálja a génszabályozó hálózatokat, és végül hogyan alakítja az egyéni variációkat.
A jelenlegi kvantitatív genetikai paradigmát az az uralkodó nézet vezérli, hogy az additív genetikai modellek – az alternatív allélok átlagos hatására összpontosítva – megfelelően megmagyarázzák a legtöbb fenotípus variációját. Sajnos egy évtizeddel a GWAS népszerűsítése után és a sok erőfeszítés ellenére nem sikerült elérni azt a célt, hogy az összetett tulajdonságok öröklődésének nagy részét az allélhatásokkal magyarázzuk. Ezt az átlagolási megközelítést arra tervezték, hogy leírja egy allél átlagos hatását, amelyet randomizáltak nagyszámú genetikai háttérre és környezetre. De minden egyén a környezeti sértések egyedi pályájával szembesült, amelyek közül néhánynak meglehetősen nagy genotípus-specifikus hatásai lehetnek.
A gyorsan növekvő bizonyítékok azt mutatják, hogy a genotípus-fenotípus térkép sokkal bonyolultabb, mint azt Fisher additív modellje előre jelezné. Amikor a mérések elvégezhetők a környezet ésszerű ellenőrzése mellett, a lókuszok közötti összetett, nem additív kölcsönhatások szabálynak és nem kivételnek tűnnek. Ezenkívül ezek az allélhatások gyakran környezetérzékenyek. A hagyományos kvantitatív genetikából levezetett paradigma ellentétben áll a genetika egyik fő céljával, mivel gyakran igyekszünk megérteni a genotípustól a fenotípusig tartó ok-okozati utat az egyének és nem a populációk esetében.
Ban ben Drosophila , kifejlesztettünk egy egyedülálló forrást az összetett tulajdonságok variációinak feltérképezésére nagy szintetikus Drosophila outbred populációk felhasználásával. Ezek a genetikailag változatos térképező panelek lehetővé teszik számunkra, hogy ellenőrizzük az egyes populációk genetikai hátterét és allélgyakoriságát, valamint környezetét. Figyelemre méltó, hogy módszerünk elszakad a hagyományos megközelítésektől, amelyek gyakran problémás beltenyésztett törzsekre támaszkodnak. Ez lehetővé teszi, hogy genetikailag egyedi legyek ezreit neveljük fel közös genetikai készletből, tegyük ki őket különböző környezeteknek, és tanulmányozzuk a genetikai háttér és a környezeti perturbáció együttes hatását. Jelenleg az anyagcsere jellemzőire koncentrálunk.

Embereknél együttműködünk Dr. Paivi Pajukanta laboratóriumával az UCLA-n, és rendszergenetikai megközelítést alkalmazunk a metabolikus szindrómák tanulmányozására (METSIN kohorsz). Laboratóriumunk teljesen automatizált megközelítéseket fejlesztett ki a transzkripciós profilalkotás nagy áteresztőképességű végrehajtására a jelenleg elérhető módszerek költségének töredékéért. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy nagyszámú egyedről profilt készítsünk, és rendszergenetikai megközelítést alkalmazzunk az anyagcsere variációinak tanulmányozására, megismételve a legyekben végzett munkánkat.

Az összetett tulajdonságok genetikai alapjainak megértése megköveteli, hogy túllépjünk a polimorf DNS és a fenotípusos variációk közötti összefüggések leírásán. Ennek érdekében rendszergenetikai megközelítést alkalmazunk, és a biológiai szerveződés több szintjén egyidejűleg mérhető variáció az első lépés. A transzkripciós korrelációs minták lehetővé teszik ko-expressziós hálózatok felépítését, amelyek leírják, hogy a genetikai variáció hogyan befolyásolja a transzkripciós variációt (pl. e QTL), és hogyan korrelálnak az irányított transzkripciós hálózatok a fenotípusos variációkkal. Ezek az információk együttesen lehetővé teszik számunkra, hogy megrajzoljuk az ok-okozati utat az allélgyakoriság változásától az egyének közötti fenotípusos különbségekig. Az ilyen irányultság jelzi a biológiai információ áramlását, és meghatározza azt a keretet, amelyen keresztül a perturbációk előre jelezhetők. Ez a rendszergenetika ígérete – az oksági előrejelzések megfogalmazása, amely részletes képet fest egy dinamikus genotípus-fenotípus térképről.

Befolyásolhatja-e a mikrobiom a gazdaszervezet evolúciós pályáit?

A mikrobiom számos tulajdonságot alakít ki a gazdaszervezetekben, de még mindig nem értjük, hogyan befolyásolja a gazdaszervezet evolúcióját. A gazdaszervezet evolúciójának befolyásolásához a mikrobiomnak örökölhetőnek kell lennie, és fenotípusos hatással kell lennie a gazdaszervezetre. A mikrobióm összetett öröklődése és kontextusfüggősége azonban kihívást jelent a szervezet evolúciójának hagyományos modelljei számára. Sokoldalú megközelítést alkalmazunk annak meghatározására, hogy a mikrobiom befolyásolja a gazdaszervezet evolúciós pályáit.

Jelenleg kvantitatív genetikai modelleket kutatunk annak tanulmányozására, hogy a mikrobiális öröklődés és a fenotípusos hatások hogyan módosíthatják a gazdaszervezet szelekcióra adott evolúciós válaszait. Különösen az érdekel minket, hogy a gazdaszervezetek hogyan tudják hasznosítani a helyileg adaptált mikrobákat, növelve a túlélést stresszes környezetben. Valamint azt, hogy a mikrobiális variáció hogyan növelheti a gazdaszervezet fenotípusos variációját, lehetővé téve az újszerű fitnesz tájak felfedezését.

A gazdaszervezet és a mikrobiális genetikai variáció összetett kölcsönhatása meglepően kevéssé tanulmányozott. A kísérleti evolúcióból származó megközelítések kombinációját használjuk Drosophila az ökológiai mintavételhez az emberekben a környezeti gradiensek és életmód függvényében. Célunk, hogy a mikrobiális variációt beépítsük a standard evolúciós és kvantitatív genetikai modellbe, hogy jobban megértsük, hogyan jön létre a fenotípusos variáció, és ezt követően hogyan működik a szelekció az ökológiai és evolúciós léptékekben.

A modern betegségek a múltban élő genomokból fakadnak?

Az evolúciós idők egyik pillanatában az emberek felfedezték a bolygó minden szegletét, és elképesztő képességet mutattak az extrém körülményekhez való alkalmazkodásra. A Turkana, egy szeminmád pásztortörzs, Kenyában él, a világ egyik legszárazabb környezetében. Hagyományos életstílusukat megtartva a Turkana ritka lehetőséget kínál arra, hogy foglalkozzunk azzal, hogy az ökológiai nyomás és a természetes szelekció hogyan alakítja az emberi genetikai variációt (ezt a kérdést teljes genomszekvenálás segítségével vizsgáljuk meg). Ezenkívül a közelmúltbeli infrastrukturális fejlesztések miatt sok Turkana elköltözik ősi földjéről és városokba költözik. Ez az egyedülálló helyzet lehetővé teszi számunkra, hogy feltegyünk egy másik fontos kérdést: mi történik, ha egy helyileg alkalmazkodó populációt átültetnek egy újszerű városi környezetbe? Az ilyen városi-vidéki vándorlásokat általában a krónikus betegségek megnövekedett kockázata kíséri, azonban az átmenetek egészségre gyakorolt ​​hatásának mechanikus megértése korlátozott. Ennek a szakadéknak a megszüntetése érdekében szembeállítjuk a hagyományos turkanából gyűjtött transzkriptomikus és fenotípusos adatokat, és azokkal, amelyek életük során nagyobb városokba költöztek. Együtt ez a munka nemcsak az emberi evolúció történetének nyomon követését teszi lehetővé, hanem annak megértését is, hogy a lokálisan adaptált rendszerek megzavarása hogyan vezethet betegségekhez.

A turkanai népről

A turkanai nép Kelet-Afrika egyik legszárazabb ökoszisztémájában él, ahol egész évben 100 F magas a hőmérséklet és alacsony a szezonális, kiszámíthatatlan csapadék. A turkanák pásztornomádok, táplálékuk 80%-a tejből vagy más állati eredetű termékekből származik. A napi fehérjebevitel tehát rendkívül magas (a WHO követelményeinek 300%-a), de a teljes kalóriabevitel alacsony (1300-1600 kcal/nap felnőtteknél). A turkanák tehát nagyon soványak, mégis vállalják a napi vízgyűjtés fáradságos feladatát. Ez a folyamat jellemzően több kilométer gyaloglásból áll (5-10 km nem szokatlan) a száraz folyómedrekben ásott kutakhoz, és vizet vonnak fel egy kút aljáról (ami a száraz évszakban meghaladhatja a 30 métert). Ezután a vizet vissza kell vinni a házba, és meg kell osztani a család és az állatok között. Ennek eredményeként a turkanák viszonylag kevés vizet isznak naponta, miközben elviselik az extrém hőséget és jelentős energiakifejtést tesznek a korlátozott kalóriatartalékok és a fehérjedús étrend ellenére, amelynek emésztése jóval több energiát igényel, mint a zsírok vagy szénhidrátok. Ez az extrém életmód valószínűleg számos fiziológiai alkalmazkodást eredményezett a turkanai emberekben, amelyeket fel kívánunk tárni.

Nagyon szerencsések vagyunk, hogy egy csodálatos csapattal dolgozhatunk az Mpala Research Centerben, munkatársunk, Dr. Dino Martins irányításával.

Töltse le protokolljainkat és módszereinket.

Ha érdeklik a protokolljaink, kérjük, nézze meg ezt a helyet.

TM3’seq: címkézés által közvetített 3’ szekvenálási megközelítés az RNS-seq kísérletek skálázhatóságának javítására

Az RNA-seq standard eszközzé vált a genomszintű expressziós adatok gyűjtésére nagyon sokféle területen, az ökológiától és fejlődésbiológiától a kvantitatív genetikáig és az orvosi genomikáig. Az RNS-seq könyvtár előkészítése és szekvenálási követelményei azonban még mindig túl magasak sok laboratórium számára, különösen, ha nagy mintákról van szó. A közelmúltban az egysejt-transzkriptomika csökkentette a költségeket és növelte az áteresztőképességet egy olyan megközelítéssel, amely vonalkódolja az egyes mintákat a reverz transzkripció során, és összegyűjti azokat a cDNS-szintézis előtt, hatékonyan feldolgozva egyetlen mintát a könyvtár-előkészítési eljárás nagy részében. Ezzel szemben az RNS-seq protokollok, ahol minden mintát külön-külön dolgoznak fel, lényegesen drágábbak és alacsonyabb áteresztőképességűek, mint az egysejtű megközelítések. Ennek ellenére sok kísérleti megközelítést a minták egy részhalmazán végzett nyomon követési kísérletek köré terveztek, és ezért megkövetelik, hogy minden egyes mintához egyedi könyvtárakat hozzanak létre. Ennek a hiánynak a pótlására kifejlesztettük a TM3’seq-et, egy 3’-vel gazdagított könyvtár-előkészítési protokollt, amely Tn5 transzpozázt használ, és minden lépésben megőrzi a minta azonosságát. A TM3'seq egyedi minták nagy áteresztőképességű feldolgozására szolgál (96 minta 6 óra alatt, mindössze 3 óra gyakorlati idővel) a kereskedelmi készletek költségének töredékéért (mintánként 1,5 USD), miközben helyreállítja a génexpressziós profilokat ugyanolyan minőségű, mint a kereskedelmi készletek. Arra számítunk, hogy a TM3’seq költség- és időhatékony tulajdonságai lehetővé teszik a nagyszabású RNS-seq kísérleteket az egész tudományos közösség számára.

TM3’seq: címkézés által közvetített 3’ szekvenálási megközelítés az RNS-seq kísérletek skálázhatóságának javítására Luisa F. Pallares, Serge Picard, Julien F. Ayroles. (2019) bioRxiv https://doi.org/10.1101/585810

Ismerkedjen meg labortagjainkkal.

Julien Ayroles

Kutatásvezető

Julien pályafutása során sokrétű utat járt be. Egyetemistaként a toulouse-i Paul Sabatier Egyetemen (Franciaország) és az UI Urbana-Champaign mesterszakos hallgatójaként elsősorban ökológiából és evolúcióbiológiából állt. Ez idő alatt élénk érdeklődést mutatott a természetvédelmi biológia iránt, ami később a genetikához vezette. Doktori fokozatot szerzett. az Észak-Karolinai Állami Egyetemen Dr. Eric Stone és Trudy Mackay mentorálásával. Doktori képzése során különféle megközelítéseket dolgozott ki, amelyek középpontjában a rendszergenetikai megközelítés alkalmazása a komplex tulajdonságok genetikai alapjainak boncolgatása volt. Drosophila. Ezután beválasztották a Harvard Society of Fellowsba, mint Junior Fellow, ahol az állandó természetes genetikai variáció és a fenotípusos variáció közötti kapcsolatot tanulmányozta, áthidalva az elméleti és empirikus megközelítéseket. Ökológiai és evolúciós háttere alapján szervezetbiológusként dolgozik, és ebben a kontextusban közelíti meg a laborban végzett molekuláris és funkcionális munkát.

Luisa F. Pallares

Postdoc

Luisa a bogotái Universidad Nacional de Colombia biológiából szerzett alapképzést. Dr. Joao Muñoz felügyelete alatt tanulmányozta a Canids ökológiáját és a szociális viselkedés evolúcióját. Posztgraduális tanulmányai miatt Luisa Németországba költözött, ahol Prof. Diethard Tautz-cal dolgozott együtt a Max Planck Evolúciós Biológiai Intézetben, és 2015-ben doktorált. Kutatása a koponya-arcformák genomi architektúrájának és az evolúcióra gyakorolt ​​hatásának megértésére összpontosított. fajok közötti és fajon belüli eltérések egerekben. Ugyanabban az intézetben dolgozott posztdoktori kutatóként, és megpróbált mechanikusan megérteni, hogyan és mikor tükröződnek a jelölt lókuszok mutációi a felnőtt fenotípusokban. Luisát az összetett tulajdonságok evolúciója érdekli, és széles körben érdekli a genotípus-fenotípus térkép dinamikus természete.

Amanda Lea

Postdoc

Amanda ökológiából és evolúcióbiológiából szerzett BS-t a Kaliforniai Egyetemen (Los Angeles), PhD fokozatát pedig ökológiából a Duke Egyetemen. Doktori fokozatát Susan Alberts és Jenny Tung tanácsolta. A Princetonban a Helen Hay Whitney Alapítvány posztdoktori ösztöndíjasa, Julien Ayroles-szal és Josh Akey-vel dolgozik.

Simon Forsberg

Postdoc

Simon az Uppsalai Egyetemen (Svédország) szerzett BSc-t biotechnológiából és MSc-t bioinformatikából. PhD tanulmányait kvantitatív és számítógépes genetikából folytatta Örjan Carlborg irányítása alatt. Doktori munkája a genetikai kölcsönhatásokra és a fenotípusos variabilitás genetikai szabályozására összpontosít. Simont széles körben érdekli az összetett tulajdonságok genetikai felépítése, és az egyes fenotípusok genotípusuk alapján történő előrejelzése. Különösen az egyes komponensek és a teljes rendszerek témaköre érdekli: Mennyire érthetjük meg az összetett tulajdonságok genetikáját egy-egy gén tanulmányozásával, és mennyiben kell figyelembe vennünk a lehetséges kölcsönhatások ijesztő számát. közöttük?

Diogo Melo

Postdoc

Diogo a São Paulo-i Egyetemen szerzett biológiából egyetemi diplomát, ahol mesterfokozatot (2012) és Ph.D fokozatot is szerzett. (2019) a genetikában és az evolúciós biológiában, Prof. Gabriel Marroiggal együttműködve. Diogo munkája a genetikai összefüggések evolúciójával foglalkozik, amely témát számos különböző megközelítéssel vizsgálja, beleértve a QTL-térképezést, a kísérleti evolúciót, a számítógépes szimulációkat és az összehasonlító adatokat. Princetoni elnöki posztdoktori ösztöndíjasként csatlakozik az Ayroles laborhoz.

Marjolein Bruijning

Posztdoktori a Metcalf Labban

Luke Henry

Végzős diák

Luke a Bard College-ban szerzett BA diplomát biológiából és BM fokozatot fagott előadásból. Egyetemistaként Dr. Felicia Keesinggel dolgozott együtt a Lyme-kór ökológiájával, többféle ökológiai léptékben. A diploma megszerzése után a Virginiai Egyetem technikusaként Dr. Ben Blackman mellett a fotoperiódushoz való alkalmazkodást vizsgálta vadon élő és háziasított napraforgókban. Az Indiana Egyetemen szerzett biológiából MS-t, ahol Dr. Keith Clay és Irene Newton az anyai átvitel fenntartásáról és ökológiájáról DrosophilaWolbachia-mitoch ondria szimbiózis. A Princetonban az érdekli, hogy megértse, hogyan befolyásolják a fajok kölcsönhatásai az evolúciót az új környezetekké azáltal, hogy a gazda-mikrobióma asszociációkat mint ökológiai és evolúciós rendszert használja.

Scott Wolf

Végzős diák

Scott a Little Rock-i Arkansas Egyetemen szerezte meg matematikából a BS-t, valamint a történelemből és az angol nyelvből. Egyetemistaként sokat foglalkozott szoftverfejlesztéssel az iparban és a tudományos életben. A Princetonban az érdekli, hogy a matematika, a számítástechnika és a statisztika alapjai hogyan keresztezik egymást a fiziológiával, a genomikával és az idegtudományokkal, hogy betekintést nyújtson az összetett biológiai rendszerekbe.

Ken Igarza

Végzős diák

Ken megkapta a B.S. a Neuroscience and Behavioral Biology és a B.A. az Emory Egyetem nemzetközi tanulmányaiból. IMSD-ösztöndíjasként Gary Millerrel dolgozott az Emory-nál, hogy feltárja a toxikus anyagok dopaminerg rendszerre gyakorolt ​​hatását. Később, mint HHMI-EXROP munkatárs Richard Axel laboratóriumában a Columbia Egyetemen, a veleszületett viselkedések idegi összefüggéseit tanulmányozta. A Princeton Neuroscience Institute doktoranduszaként Ken azt reméli, hogy fel tudja kutatni, hogyan járulnak hozzá a gerinctelenek agyában megjelenő érzékszervi információk a különböző fenotípusok kialakulásához.

Julie Peng

Kutatási munkatárs

Julie a kínai Harbin Orvostudományi Egyetemen szerzett orvosi alapképzést és Ph.D. Molekuláris és sejtbiológia szakon a SUNY-Downstate Medical Centerben Dr. Maureen McLeod felügyelete alatt. A hasadási élesztő segítségével a meiózist szabályozó jelátviteli útvonalakat tanulmányozta Schizosaccharomyces pombe mint modell. Mielőtt csatlakozott az Ayroles laborhoz, kutatóként dolgozott a Princetoni Egyetem Andolfatto laborjában. Különféle genomikai technológiákat alkalmazott, különösen a következő generációs szekvenálást (NGS) a genom evolúciójának és a különféle fajok adaptációjának hátterében álló genetikai mechanizmusok megértésére. Érdekli új genomikai módszerek és nagy áteresztőképességű automatizálás fejlesztése nagyszabású populációgenetikai vizsgálatokhoz.

Michael Fernandez

Tudományos segédmunkatárs

Michael nemrég fejezte be a BA diplomáját a Berkeley Egyetemen. Jelenleg a mikrobiom hozzájárulását vizsgálja a gazdaszervezet fenotípusos variációihoz.

Olvassa el kiadványainkat.

Közzétett:

34- Henry L.P., Bruijning M., Forsberg K.G.S., Ayroles J.F. (2019). Befolyásolhatja-e a mikrobiom a gazdaszervezet evolúciós pályáit? BioRxiv 700237.

33- Amanda L., Gurven M., Kamau J, Martins D., Ayroles J. F. (2019). A piaci integráció és az urbanizáció erős, nem lineáris hatással van a turkana törzs anyagcsere-egészségére. BioRxiv 756866.

32- Palares LF, Picard S, Ayroles JF. (2019). TM3’seq: címkézés által közvetített 3’ szekvenálási megközelítés az RNS-seq kísérletek skálázhatóságának javítására. bioRxiv 585810 (Genome Biology felülvizsgálat alatt).

31- Bruijning M, Metcalf J, Jongejans E és Ayroles JF. (2019). Az intragenotípusos variáció fitnesz következményeinek feltárása. bioRxiv, 439659 (nyomtatás alatt Az ökológia és az evolúció trendjei).

30- A J Lea, M Subramaniam, A Ko, T Lehtimäki, E Raitoharju, MikaKähönen, I Seppälä, N Mononen, O Raitakari, M Ala-Korpela, P Pajukanta, N Zaitlen, Ayroles JF. (2019). A genetikai és környezeti zavarok szabályozási dekoherenciához vezetnek. eLife 20198:e40538

29- S Musharoff, DS Park, A Dahl, JM Galanter, X Liu, S Huntsman, C Eng, Burchard EG, Ayroles JF *, Zaitlen N* (2018) Existence and implikations of population variance structure. bioRxiv, 439661 (felülvizsgálat alatt: AJHG). (*egyenlő hozzájárulás)

28- Schrider DR, Ayroles JF, Matute DR, AD Kern AD. (2018). A felügyelt gépi tanulás feltárja a Drosophila simulans és a D. sechellia genomjában lévő introgressziós lókuszokat. PLoS genetika 14. cikk (4), e1007341.

27- Dumitrascu B, Darnell G, Ayroles JF, Engelhardt BE. (2018). Statisztikai tesztek a varianciahatások kimutatására kvantitatív tulajdonságvizsgálatokban. Bioinformatika 1, 11.

24 – Zwarts L, Broeck LV, Cappuyns E, Ayroles JF, Magwire MM, Vulsteke V, Clements J, Mackay TF, Callaerts P. (2015) The genetic basic of natural variation in mushroom body size in Drosophila melanogaster. Természeti kommunikáció.11:6.

23 – Ayroles JF, Buchanan SM, O'Leary C, Skutt-Kakaria K, Grenier JK, Clark AG, Hartl DL, de Bivort BL. (2015). A viselkedési sajátosságok a fenotípusos variabilitás genetikai szabályozását tárják fel. Proceedings of the National Academy of Sciences 112(21):6706-11.

21 – Matute DR*, Ayroles JF*. (2014) Hibridizáció megy végbe a Drosophila simulans és a D. sechellia között a Seychelle-szigeteki szigetvilágban. Evolúcióbiológiai folyóirat. 27(6):1057-68.

20- Corbett-Detig RB, Zhou J, Clark AG, Hartl DL, Ayroles JF. (2013). A fajon belüli genetikai összeférhetetlenség széles körben elterjedt. Természet, 504, 135–137.

19- Huang W, Richards S, Carbone MA, Zhu D, Anholt RRH, Ayroles JF és mtsai. (2012) Az episztázis uralja a Drosophila kvantitatív tulajdonságainak genetikai felépítését. PNAS, 109:15553-15559.

18- Massouras A, Waszak SM, Albarca M, Hens K, Holcombe K, Ayroles JF, Dermitzakis ET, Eric A Stone EA, Jensen JD, Mackay TFC, Deplancke B. (2012) Genomic Variation And Its Impact On Gene Expression In Drosophila Melanogaster. Plos Genetika. 8 (11): e1003055.

17- Mackay TFC*, Richards S*, Barbadilla A*, Stone EA*, Ayroles JF*, Zhu D, Sònia Casillas. et. al. (2012) The Drosophila Genetics Reference Panel: A Community Resource for Analysis of Population Genomics and Quantitative Traits. Természet, 482(7384):173-8. 1000-es fakultás, biológia

16 – Ober U, Ayroles JF, Stone EA, Richards S, Zhu D, Gibbs RA, Stricker C, Gianola D, Schlather M, Mackay TFC, Simianer H. (2011) Whole Genome Sequence Data to Predict Quantitative Trait Phenotypes a Drosophila melanogasterben. PLoS Genetika, 8(5): e1002685. 1000-es fakultás, biológia

15 – Rowe K, Singhal S, MacManes M, Ayroles JF, Morelli TL, Rubidge E, Bi K, Moritz C (2012). Múzeumi genomika: alacsony költségű és nagy pontosságú genetikai adatok történelmi példányokból. Molekuláris ökológiai források, 11(6): 1082–1092.

14 – Ayroles JF, Laflamme B, Wolfner MA, Mackay TFC. (2011) Sifting Through The Data: A legjobb jelöltek azonosítása a Drosophila teljes genom-expressziós adataiból az újszerű fehérjegénekre. Genetikai kutatás, 93(6): 387-395.

13 – Jumbo-Lucioni P*, Ayroles JF*, Chambers MM, Jordan KW, Leips J, Mackay TF, De Luca M. (2010) Systems Genetics Analysis Of Body Weight and Energy Metabolism Traits In Drosophila Melanogaster. BMC Genomics, 11(11): 297. (* Egyformán hozzájárult)

12 – Edwards, A, Ayroles JF, Stone EA, Mackay TFC. (2009) A Drosophila agresszív viselkedésének természetes variációjával kapcsolatos transzkripciós hálózat. Genombiológia, 10(7): R76.

11 – Mackay TFC, Stone EA, Ayroles JF. (2009) Kvantitatív genetika: kilátások és kihívások. Nature Review Genetics, 10(8): 565-577.

10 – Morozova TV*, Ayroles JF*, Jordan KW, Duncan LH, Carbone MA, Lyman RF, Stone EA, Govindaraju DR, Ellison RC, Mackay TF, Anholt RR. (2009) Alkoholérzékenység a Drosophilában: A rendszergenetika transzlációs potenciálja. Genetika, 183(2): 733-745 (* egyenlő mértékben hozzájárult)

9 – Harbison ST, Carbone MA, Ayroles JF, Stone EA, Lyman RF, Mackay TFC (2009) A közösen szabályozott transzkripciós hálózatok hozzájárulnak a Drosophila alvás természetes genetikai variációjához. Természetgenetika, 41(3): 371-375.

8 – Ayroles JF, Carbone MA, Stone EA, Jordan KW, Lyman RF, Magwire MM, Rollman SM, Duncan LH, Lawrence F, Anholt RH, Mackay TFC. (2009) A Drosophila melanogaster komplex tulajdonságainak rendszergenetikája. Természetgenetika, 41(3): 299-307. 1000-es fakultás, biológia

7 – Kocher SD, Ayroles JF, Stone EA, Grozinger CM. (2009) A feromonválasz genomikája: Együttműködés és konfliktus a mézelő méhekben. Plos ONE, 5(2): e9116.

6 – Stone EA, Ayroles JF. (2009) Modulált moduláris klaszterezés mint feltáró eszköz a funkcionális genomi következtetéshez. PLoS Genetika, 5(5): e1000479.

5 – Ayroles JF, Hughes KA, Reedy MM, Rodriguez-Zas SL, Drnevich JM, Rowe KC, Cáceres CE, Paige KN. (2009) A Drosophila Melanogaster beltenyésztési depressziójának genomszintű értékelése. Természetvédelmi biológia, 23(4): 920-930.

4 – Carbone MA, Ayroles JF, Yamamoto A, Morozova TV, West SA, Magwire MM, Mackay TF, Anholt RR. (2009) A miocilin túlzott expressziója a Drosophila Eye-ben aktiválja a kibontakozó fehérjeválaszt: A glaukóma következményei. PLoS ONE, 4(1): e4216.

3 – Ayroles JF, Gibson G. (2006) A Microarray adatok variancia elemzése. Módszerek Enzymol, 411: -33.

2 – Hughes KA, Ayroles JF, Reedy MM, Drnevich JM, Rowe KC, Ruedi EA, Cáceres CE, Paige KN. (2006) Különböző variációk a transzkriptumban: Cis szabályozás és hatások additivitása. Genetika 173(3): 1347-1355.

1 – Dejean A, Solano PJ, Ayroles JF, Corbara B, Orivel J. (2005) Rovarok viselkedése: A fán élő hangyák csapdákat építenek a zsákmány elfogására. Természet, (434):973.

Könyv fejezet:

1- Metcalf CJE*, Ayroles JF*. (2019). fejezet: "Miért marad fenn az intragenotípusos variancia?” A „Megoldatlan problémák az ökológiában” című könyvben. Princeton University Press. (*egyenlő hozzájárulás)


Ez a táblázat egy munkalap Hangnoh Lee, C. Joel McManus, Dong-Yeon Cho, Matthew Eaton, Fioranna Renda, Maria Patrizia Somma, Lucy Cherbas, Gemma May, Sara Powell, Dayu Zhang, Lijun Zhan, Alissa Resch 2. kiegészítő táblázatából. , Justen Andrews, Susan Celniker, Peter Cherbas, Teresa Przytycka, Maurizio Gatti, Brian Oliver, Brenton Graveley és David MacAlpine (2014): DNS copy number evolution in Drosophila, Genome Biology 2014, 15(8):R70. Néhány esetben a DNS-seq egymástól függetlenül több résztvevő laboratóriumban is megtörtént, ezekben az esetekben mindkét adatsor látható a táblázatban, a labor PI kezdőbetűivel megkülönböztetve. A sorok a teljes genomot lefedő 1 kb-os ablakokat képviselik. Az oszlopok meghatározása a következő:

Kromoszóma (karok) Drosophila kromoszóma karok a referenciagenom alapján (5. kiadás)
Rajt Alappozíciók, ahonnan az 1 kb-os ablakok indulnak
"Cell Line Name"_CopyNumber Másolás az 1 kb-os ablak száma
"Cell Line Name"_Hívás Információ a DNS-másolat megszerzéséről vagy elvesztéséről
HighCopyHits Az ablakhoz "High Copy"-nak (= erősítésnek) nevezett cellavonalak száma
LowCopyHits Az ablak "Low Copy"-nak (= veszteségnek) nevezett cellavonalak száma
p érték HighCopyHits Az ablak HighCopyHits p értéke, amelyet egy permutációs teszt határoz meg
p érték LowCopyHits Az ablak LowCopyHits p értéke, amelyet egy permutációs teszt határoz meg
q érték HighCopyHits FDR korrigált p értékek HighCopyHits (FDR : False Discovery Rate) esetén
q érték LowCopyHits FDR korrigált p értékek HighCopyHits (FDR : False Discovery Rate) esetén


A tudósok tizenkét gyümölcslégy genomot hasonlítanak össze

Bethesda, Md., szerda, 2007. november 7. – A tudósokból álló nemzetközi kutatókonzorcium a National Institutes of Health (NIH) részét képező Nemzeti Humán Genomkutató Intézet (NHGRI) támogatásával ma bejelentette, hogy publikációkat készített, amelyek 12 genomszekvenciáját hasonlítják össze. rokon gyümölcslégyfajok, amelyek közül 10-et először szekvenáltak. Az elemzések több ezer új gént és más funkcionális elemet azonosítanak a rovarok genomjában, és leírják, hogy az evolúció hogyan formálta a genetikai kutatás szempontjából fontos modellek genomját.

"Ez a figyelemre méltó tudományos eredmény aláhúzza számos, egymással szorosan összefüggő faj szekvenálásának és összehasonlításának értékét, különösen azokat, amelyek nagy potenciállal bírnak az alapvető biológiai folyamatok megértésében" - mondta Francis S. Collins, M.D., Ph.D., az NHGRI igazgatója. "A konzorcium kemény munkájának köszönhetően a tudósok világszerte gazdag, új genomikai adatforrással rendelkeznek, amelyek sokféle módon bányászhatók és alkalmazhatók más fontos modellrendszerekre, valamint az emberekre."

A gyümölcslégy a genetikai kutatások egyik legfontosabb modellszervezete. A közel egy évszázados múltra visszatekintő vizsgálatok során a kutatók gyümölcslegyek segítségével fedezték fel az öröklődés alapvető szabályait, és azt vizsgálták, hogyan fejlődik egyetlen sejtből, a megtermékenyített petesejtből egy egész állat. Mivel a gyümölcslegyekkel laboratóriumi körülmények között könnyű dolgozni, továbbra is modellként használják őket számos élőlényben, köztük az emberben előforduló alapvető biológiai folyamatok tanulmányozására.

Bár a gyümölcslegyek genomja 25-ször kisebb, mint az emberi genom, a legyek génjei közül sok megegyezik az emberben lévő génekkel, és ugyanazokat a biológiai funkciókat szabályozza. Az elmúlt években a gyümölcslegyekkel kapcsolatos kutatások olyan felfedezésekhez vezettek, amelyek a gének betegségekre, állatfejlődésre, populációgenetikára, sejtbiológiára, neurobiológiára, viselkedésre, fiziológiára és evolúcióra gyakorolt ​​hatásával kapcsolatosak.

folyóiratban megjelent cikkekben Természet, az Drosophila Összehasonlító Genomszekvenálás és Analízis Konzorcium összehasonlítja a genomszekvenciákat Drosophila melanogaster, amely 2000-ben jelent meg, és D. pseudoobscura2005-ben publikált, a közelmúltban szekvenált genomokkal D. sechellia, D. simulans, D. yakuba, D. erecta, D. ananassae, D. persimilis, D. willistoni, D. mojavensis, D. virilis és D. grimshawi. Ezen kívül két társkézirat a mai Természet az NIH Nemzeti Diabétesz és Emésztő- és Vesebetegségek Intézete Sejt- és Fejlődésbiológiai Laboratóriumának kutatói közreműködtek.

A munkát 16 ország több mint 100 intézményéből származó tudósok százai végezték. A 10 új genom szekvenálását az Agencourt Bioscience Corp. (Beverly, Mass.) vezette. A szekvenáláshoz további szekvenáló központok is hozzájárultak: Washington University School of Medicine, St. Louis, Mo., Broad Institute of MIT és Harvard, Cambridge, Mass. és a J. Craig Venter Institute, Rockville, Md. A szekvenáló központokat az NHGRI Large-Scale Sequencing Research Network részeként finanszírozták.

Az átlagember számára egy túlérett banán körül lebegő gyümölcslégy nagyjából úgy néz ki, mint a többi. A kutatók azt találták, hogy első pillantásra a különféle gyümölcslegyek genomja meglehetősen hasonlónak tűnik. Egy részletesebb vizsgálat azonban feltárja, hogy a körülbelül 13 700 fehérjét kódoló génnek csak 77 százaléka. D. melanogaster megosztva a többi 11 fajjal.

A tudósok megfigyelték, hogy a gyümölcslégy genomjának különböző régiói, beleértve a fehérjét kódoló géneket és a géncsaládokat, eltérő ütemben fejlődnek. Például úgy tűnik, hogy az íz- és szaglásban, a méregtelenítésben és az anyagcserében, a szexben és a szaporodásban, valamint az immunitásban és a védekezésben részt vevő gének a leggyorsabban fejlődnek a gyümölcslégy genomjában.

Az eredmények arra utalnak, hogy ezek a fehérjét kódoló gének valószínűleg a gyümölcslégy genomjában fejlődnek ki a változó környezethez való alkalmazkodás és a szexuális szelekció eredményeként. Például a gyümölcslégy faj D. sechelia, amelynek populációja az Indiai-óceánon található Seychelle-szigeteken él, körülbelül ötször gyorsabban veszít íz- (íz) receptorokból, mint más gyümölcslégyfajok, amelyek általában változatosabb táplálékkal találkoznak, mint egy szigeten.

Meglepő eredményként a kutatók azt találták, hogy a szelenoproteineket termelő gének úgy tűnik, hiányoznak a D. willistoni genom. A szelenoproteinek felelősek az ásványi szelén túlzott mennyiségének csökkentéséért, amely egy antioxidáns, amely számos élelmiszerforrásban megtalálható. A szelenoproteinek minden állatban jelen vannak, beleértve az embert is. D. willistoni Úgy tűnik, hogy ez az első olyan állat, amelyből hiányoznak ezek a fehérjék. A kutatók azonban azt sugallják D. willistoni esetleg más módon kódolhatja a szelenoproteineket, új utat nyitva a további kutatások számára.

A projekt vezetője és a tanulmányok társszerzője, William M. Gelbart, Ph.D., a Cambridge-i Harvard Egyetemen, elmondta: „A 12 gyümölcslégy-genom elérhetősége drámai felbontásnövekedést eredményezett, lehetővé téve számunkra, hogy megvizsgáljuk, hogy az evolúció hogyan finomította a biológiai folyamatokat. Munkánk azt mutatja, hogy a felfedezőképesség az összehasonlításra rendelkezésre álló genomok számával nő."

Több mint 40 kísérő kézirat további részletes elemzésekkel a jelenlegi és a következő számokban található Bioinformatika, BioMed Central (BMC) Bioinformatika, BMC Evolution Biology, BMC Genomics, Genetika, Genombiológia, Genomkutatás, Journal of Insect Science, Molecular Biology and Evolution, Nature Genetics, Public Library of Science (PLoS) Genetics, PLoS One, Proceedings a Nemzeti Tudományos Akadémia és Trends in Genetics.

A genomi evolúció jobb megértését célzó elemzéseik mellett a konzorciumi tudósok a 12 gyümölcslégy genomot használták fel több ezer új gén és más funkcionális elem azonosítására. Ez a munka megerősíti az arra irányuló erőfeszítéseket, hogy megtalálják az összes funkcionális elemet a referencia genomszekvenciában D. melanogaster.

"A 12 gyümölcslégy-genom összehasonlítása lehetővé tette számunkra, hogy felismerjük az egyes funkciókra jellemző evolúciós aláírásokat. Ezek a szignatúrák lehetővé tették, hogy több ezer új funkcionális elemet különböztessünk meg és azonosítsunk." – mondta Manolis Kellis, Ph.D., a Massachusetts Institute of Technology munkatársa (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts), és a könyv társszerzője. Természet papírokat.

A kutatók az evolúciós jeleket 1193 új fehérjekódoló szekvencia felfedezésére használták fel, és megkérdőjeleztek 414 olyan szekvenciát, amelyekről korábban fehérjét kódoló génként jelentettek. D. melanogaster genom szekvencia. Ezenkívül több száz új funkcionális elemet találtak a 12 gyümölcslégy genomban, köztük: nem fehérjét kódoló géneket, a géntranszkripció szabályozásában részt vevő szabályozó elemeket és a kromoszómák szerkezetét és dinamikáját közvetítő DNS-szekvenciákat.


Legutóbbi frissítések

2018. augusztus 26-28 Drosophila Az összeállítások már elérhetőek

A genomböngészők a 28-as teljes genom-szerelvényekhez Drosophila fajok már elérhetőek. A rendelkezésre álló genomböngészők közé tartozik D. melanogaster, a 11 fajt szekvenálták a Drosophila 12 Genomes Consortium, a 8 modENCODE által szekvenált faj és további 8 faj, amelyek az NCBI RefSeq reprezentatív genomjaként vannak besorolva. Az összes faj, kivéve D. navojoa RNA-Seq adatokon alapuló bizonyíték pályákkal rendelkeznek (azaz olvasási lefedettség, splice junction előrejelzések, összeállított átiratok). Az "Drosophila A Gnomon Transcripts" bizonyítéksáv minden összeállításban megmutatja az igazítást a másik 27 átiratához Drosophila faj.

2015. április 30. – Kilenc új Drosophila Az összeállítások már elérhetőek

Ezek közül nyolc genomegységei Drosophila fajokat a Baylor College of Medicine Human Genome Sequencing Center (BCM-HGSC) állította elő a modENCODE projekt részeként. Az Drosophila suzukii Az összeállítást a Pekingi Genomikai Intézet készítette a Spotted Wing Drosophila Project részeként.

2014. augusztus 07. - D. melanogaster 6. kiadás, összeállítás

A genomböngésző kezdeti verziója a D. melanogaster kiadás 6 összeállítás ("2014. július (BDGP R6)") már elérhető a Genome Gateway oldalán. A 6. kiadási összeállítást a Berkeley Drosophila Genome Project készítette, és a megjegyzések a FlyBase 6.01-es kiadásából származnak.


A genom elemzésének bonyolultságai és árnyalatai Drosophila ananassae és annak Wolbachia Endosymbiont

A „Retrotranszpozonok a főbb tényezők az expanzióban Drosophila ananassae Muller F elem” – Leung et al. (2017) javította az eredeti CAF1 összeállítás Muller F elemének tulajdonított kontigeket, és ezek alapján arra a következtetésre jutott, hogy D. ananassae a korábban gondoltnál nagyobb transzpozonterhelésnek köszönhető, de nem ennek köszönhető Wolbachia DNS-integrációk. Noha nem értünk egyet az első következtetéssel, a szerzők a második következtetésüket arra alapozzák, hogy a CAF1 genom összeállítása között hiányzik a homológia. D. ananassae és hivatkozás Wolbachia genomok. Míg a konszenzus CAF1 genom összeállítás nem mutat semmiféle szekvencia-hasonlóságot a referencia genomhoz Wolbachia endoszimbiontája Drosophila melanogaster (wMel), számos laboratóriumból származó tanulmány kísérleti támogatást nyújt egy nagyméretű laterális/horizontális géntranszferhez (LGT). Wolbachia genomot ebbe D. ananassae vonal. Erősen gyanítjuk, hogy az eredeti teljes genom-szerelvény vagy az összes eltávolítása után készült Wolbachia olvas, vagy az Wolbachia A szekvenciákat közvetlenül eltávolítottuk a CAF1 összeállítás kontigjaiból. Ezért Leung et al. (2017) nem tudta volna azonosítani a Wolbachia LGT a CAF1 szerelvény segítségével. Ez a kézirat Leungtól et al. (2017) kiemeli, hogy a közgyűlés a Wolbachia szekvencia beolvasása és a párjukat tévesen kizárólag a Wolbachia endoszimbiont, bár mielőtt megértettük volna az LGT mértékét D. ananassae. Ezért azt javasoljuk, hogy az Országos Biotechnológiai Információs Központban (NCBI) PRJNA13365 alatt letétbe helyezett szekvenciákat ne tulajdonítsák Wolbachia endoszimbiontája D. ananassae, de a taxonómiájukat az NCBI-nak át kell minősítenie „Nem osztályozott szekvenciák” kategóriába. Ahogy a genombiológiával kapcsolatos ismereteink javulnak, újra kell gondolnunk és újra kell elemeznünk a korábbi genomokat, eltávolítva a mára megszűnt paradigmákból bevezetett előítéleteket.

Érdeklődéssel olvastuk Leung legutóbbi cikkét et al. (2017) „A retrotranszpozonok a legnagyobb mértékben hozzájárulnak a Drosophila ananassae Muller F Element.” Leung et al. (2017) az eredeti CAF1 összeállítás (Zimin) Muller F elemének tulajdonított kontigokat használ et al. 2008), valamint az általuk végzett fejlesztések, amelyek arra a következtetésre jutottak, hogy a negyedik kromoszóma szekvenciabővülésének nagy része D. ananassae a korábban gondoltnál nagyobb transzpozonterhelésnek köszönhető, de nem ennek köszönhető Wolbachia DNS-integrációk. Bár nem értünk egyet az első következtetéssel, meglepődve láttuk, hogy a szerzők azt állították, hogy a Wolbachia szekvenciák integrálva a D. ananassae genom kis mértékben hozzájárul a Muller F Element terjeszkedéséhez. Következtetéseiket a szerzők arra alapozzák, hogy a CAF1 genom-összeállításban elért javulásuk között nincs homológia. D. ananassae és hivatkozás Wolbachia genomok. A CAF1 összeállítását azonban akkor végezték el, amikor a dogma az volt, hogy az állati genomok nem tartalmaznak baktériumokból származó laterális/horizontális géntranszfert (LGT). Erősen gyanítjuk, hogy az eredeti teljes genom-szerelvényt vagy azután hozták létre, hogy eltávolították a zárt/teljes genomnak megfelelő összes leolvasást. Wolbachia endoszimbiontája Drosophila melanogaster (wMel), az egyetlen Wolbachia az adott időpontban rendelkezésre álló genom, vagy amely az összeállításban összefügg a zárt/teljes genomjával Wolbachia endoszimbiontája D. melanogaster (wMel) eltávolították a CAF1 összeállításhoz használt két szerelvényből. Annak ellenére, hogy mindent megtettünk annak tisztázása érdekében, hogy az akkoriban érintett összeszerelési szakértők közül annyit megkerestünk, amennyit csak találtunk, nem tudunk véglegesen megmondani. Ezt a következtetést azonban alátámasztja a nyers szekvencia leolvasások nagy száma, amelyek homológiával rendelkeznek Wolbachia, és hogy az egyetlen részei Wolbachia szekvencia a CAF1-szerelvényben azok a régiók, amelyek nem osztanak homológiát a CAF1-szerelvényben wMel genom, amint azt korábban tárgyaltuk (Klasson et al. 2009). Az akkori dogmák ismeretében ésszerű, hogy e megközelítések bármelyikét alkalmazták, de sajnos nem jelentették be. Ezért Leung et al. (2017) nem tudta volna azonosítani a Wolbachia LGT a negyedik vagy bármely kromoszómán D. ananassae a CAF1 szerelvény használatával, mint a legtöbb Wolbachia sorozatokat eltávolították.

Továbbá, tekintettel arra, hogy az eredeti teljes genom szekvenálás projektje tovább D. ananassae (Drosophila 12 Genomes Consortium et al. 2007) nem támaszkodtak egy antibiotikummal kezelt vonal embrióiból előállított genomiális DNS-re a Wolbachia endoszimbionták (T. Markow, személyes kommunikáció), ma már megértjük, hogy a „Wolbachia” sorozatolvasások keveréke Drosophila és Wolbachia sorozatok. Sajnos, tekintettel az LGT és az ott élő baktérium közötti nagyon nagy hasonlóságra, nem lehetséges a leolvasásokat hozzárendelni a Drosophila genom vagy a Wolbachia genom. Ez a kollektív munka tovább D. ananassae genomika, beleértve Leung kéziratát is et al. (2017) kiemeli, hogy ezeknek a sorozatoknak az összeállítását tévesen kizárólag a Wolbachia endoszimbionta (Salzberg et al. 2005), bár mielőtt megértettük volna az LGT mértékét, amely között előfordul Wolbachia és gazdái. Ma már tudjuk, hogy több példány is létezik a Wolbachia genom integrálva a D. ananassae genom az LGT inszerciós mutagenezisével az aktív retrotranszpozonok által D. ananassae (Klasson et al. 2014 Dunning Hotopp et al. 2007), ami szinte lehetetlenné teszi a szekvencia és a szerveződés feloldását következő generációs szekvenálási technikákkal vagy bakteriális mesterséges kromoszómákkal. Ezért fluoreszcenciát alkalmaztunk in situ hibridizáció és mikroszkópia a valószínű hely kimutatására a Muller F elem (Klasson et al. 2014). A módszerek Leung et al. (2017) a Muller F elemnek tulajdonított kontigek javítására használt módszerei nem elegendőek a masszív LGT összeszereléséhez. Wolbachia -ba D. ananassae, és így nem elegendőek ahhoz, hogy ellentmondjanak ennek az eredménynek.

Ez rávilágít a genomszekvenálási projektek és értelmezésük összetettségére. Míg a genomokat gyakran végleges, statikus és végleges objektumként mutatják be és tekintik, az e szekvenciák megszerzésére végzett kísérleteknek vannak árnyalatai és/vagy feltételezései, amelyeket gyakran figyelembe kell venni a későbbi eredmények megfelelő értelmezéséhez. Ez arra is rávilágít, hogy a genombiológiával kapcsolatos ismereteink javulásával szükség lehet a korábbi genomok újragondolására és újraelemzésére, megszüntetve a mára megszűnt paradigmákból bevezetett előítéleteket. Ezért azt javasoljuk, hogy az NCBI-nál PRJNA13365 alatt letétbe helyezett szekvenciákat ne tulajdonítsák Wolbachia endoszimbiontája D. ananassae, de a taxonómiájukat az NCBI-nak át kell minősítenie „Nem osztályozott szekvenciák” kategóriába.


Linkek a Drosophila pseudoobscura összehasonlító genomi erőforrások.

A Baylor College of Medecine Humán Genom Szekvenáló Központja (HGSC) jelenleg szekvenálja a Drosophila pseudoobscura, amely kritikus erőforrást biztosít a nemzetség teljes genomjának összehasonlító elemzéséhez Drosophila. Updates on the status of sequences and assemblies, ftp repositories, information concerning the use of this data, and a BLAST server can be found on Baylor's HGSC website.

Inna Dubchak's group at Lawrence Berkeley National Laboratory has produced a preliminary whole-genome alignment of the January 2003 Baylor assembly which can be accessed using the VISTA genome browser.

Please send comments or questions about the web site to bdgp nál nél fruitfly dot org


Annotated biological image sets for testing and validation

Accession number BBBC002 · Version 1

Example image

Biological application

Five different samples of Drosophila melanogaster Kc167 cells were stained with Hoechst 33342, a DNA stain. The last sample (labeled nodsRNA) is of wild-type cells. Each of the other four samples (labeled 48, 340, Anillin, és mad2) has a different gene knocked down by RNAi. The sample preparation is described in more detail by Carpenter et al. (Genombiológia, 2006).

Képek

There are 10 fields of view of each sample, for a total of 50 fields of view. The images were acquired on a Zeiss Axiovert 200M microscope. The images provided here are a single channel, DNA. The image size is 512 x 512 pixels. The images are provided as 8-bit TIFF files.

Ground truth

A tab-delimited text file contains the number of cells in each image, as determined by two different human counters. To compare an algorithm's results to these, first compute for each sample the algorithm's mean cell count over the 10 images of the sample. Next, calculate the absolute difference between this mean and the average of the humans' counts for the sample, then divide by the latter to obtain the deviation from ground truth (in percent). The mean of these values over all 5 samples is the final result.

Note: The two human observers vary by 16% for this image set.

Published results using this image set

Nosova SA, Turlapov VE (2019) Detection of Brain Cells in Optical Microscopy Based on Textural Features with Machine Learning Methods. Program Comput Soft 45, 171–179. / doi.

Köszönetnyilvánítás

We would like to thank Robert Lindquist and JooHan Chang for counting the cells.


Nézd meg a videót: Population Genomics of Drosophila with Parallel Sequencing Methods - Andy Clark (Június 2022).


Hozzászólások:

  1. Parr

    Gratulálok a szükséges szavakhoz..., nagyszerű ötlet

  2. Moogutaur

    Laza téma

  3. Scolaighe

    What an admirable question

  4. Vudonris

    Thank you for the site, a very useful resource, I really like



Írj egy üzenetet