Первая расшифровка генома канального сома
Рыба по кличке «Коко» стала центром первого проекта по секвенированию генома для какого-либо вида сомов.
Сом является важным источником пищевого белка и занимает третье место среди наиболее часто выращиваемых рыб в мире. Известно более 2500 видов сомов, но в аквакультуре США доминирует канальный сом, на долю которого приходится более 60% производства рыбы и морепродуктов. По данным Национальной службы сельскохозяйственной статистики USDA, в 2015 году объем продаж производства сома в США составил 361 миллион долларов, что на 3% больше, чем в предыдущем году.
Исследования в Отделе исследований тепловодной аквакультуры (WARU) Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) в Стоунвилле, Миссисипи, помогают производителям сома улучшать качество и количество своей продукции. Недавно команда под руководством молекулярного биолога WARU Джеффа Уолдбизера и ученого из Университета Оберна Джона Лю создала первую сборку последовательности генома канального сома. Это также первая сборка для любого вида сомов.
Полный набор ДНК в клетке называется «геномом», и геном сома, подобно инструкции, содержит информацию, необходимую для создания и «эксплуатации» каждой рыбы. Сборка последовательности генома сома дает ученым возможность читать эту инструкцию для каждой отдельной особи и искать различия, которые заставляют одних животных расти быстрее или лучше сопротивляться болезням.
Уолдбизер использовал специальную методику разведения под названием «гиногенез», чтобы получить донора генома — Коко. В результате у нее было две копии ДНК, как и у других животных, но обе копии были полностью идентичны.
«Я назвал ее в честь Коко Шанель, потому что она — Channel No. 1», — говорит Уолдбизер.
Совместно с учеными ARS из Отдела геномики и биоинформатики в Стоунвилле и Лаборатории функциональной геномики крупного рогатого скота в Белтсвилле, Мэриленд, Уолдбизер получил около 800 миллионов последовательностей ДНК из ДНК Коко.
«Эти последовательности были похожи на кусочки пазла. Потребовалось 2 месяца работы на 64-процессорной компьютерной рабочей станции, чтобы выровнять их и создать сборку генома», — говорит Уолдбизер.
Уолдбизер и генетик WARU Брайан Босворт недавно использовали геном Коко для выявления вариаций в последовательностях ДНК между отдельными сомами в линии Delta Select — улучшенной линии сома, разрабатываемой в WARU для использования фермерами. «Теперь, когда мы знаем, где расположены генетические вариации в последовательностях ДНК, мы сможем анализировать различные части генома, унаследованные разными особями сома», — говорит Уолдбизер. «Мы можем идентифицировать эти сегменты, распространить их в нашей популяции рыб и улучшить производство мяса и эффективность производства для фермеров».
Это важно, потому что улучшение скорости роста сома, выхода филе, качества мяса и устойчивости к болезням принесет большую пользу рыбоводам, добавляет Уолдбизер.