Геном глубоководной рыбы-угря проливает свет на адаптацию к глубинам

Исследователи из Института глубоководных наук и инженерии Китайской академии наук под руководством доктора Шуньпина Хэ представили в Science China Life Sciences первый высококачественный геном глубоководного угря.

Объект и методы исследования

• Образец угря (Ilyophis brunneus, "грязевой зубатый угорь") был получен с помощью китайского пилотируемого батискафа "Шэнь Хай Юн Ши" на глубине 3500 метров в Марианской впадине.
• Для построения генома использовались технологии Illumina, PacBio и Hi-C.
• Были проведены филогенетический и сравнительный геномный анализы.

Ключевые генетические адаптации

Исследование выявило молекулярные механизмы, которые могли позволить угрю приспособиться к экстремальным условиям глубин:

1. Мутации в генах цитоскелета: Гены TUBGCP3 (ключевой компонент γ-тубулинового комплекса) и ITGA (стабилизатор микротрубочек) подверглись сильному положительному отбору. Это указывает на адаптацию клеточной структуры.

2. Расширение и быстрая эволюция генных семейств: Затронуты гены, связанные с:

   • Репарацией ДНК
   • Текучестью мембран
   • Транскрипцией и трансляцией
   • Энергетическим метаболизмом

3. Ускоренная эволюция: Анализ давления отбора показал, что значение ω (отношение несинонимичных замен к синонимичным) у глубоководного угря значительно выше, чем у европейского угря и других мелководных рыб. Это свидетельствует о функционально ускоренной эволюции в ответ на экстремальную среду.