我校教师郝翠兰发表了新疆土著鱼类雅罗鱼亚科鱼类及其近缘种的线粒体基因组详细比较的论文

发布时间:2023-09-01来源:动物医学学院作者:郝翠兰浏览次数:949

  2023年8月,新疆农业大学动物医学学院郝翠兰在Gene(IF 3.5, 2区)在线发表了论文《The complete mitochondrial genomes of the Leuciscus baicalensis and Rutilus rutilus: A detailed genomic comparison among closely related species of the Leuciscinae subfamily》的研究论文。该文报道了新疆土著鱼类贝加尔雅罗鱼(Leuciscus baicalensis)和湖拟鲤(Rutilus rutilus)的线粒体基因组详细的结构特征,同时首次将线粒体比较基因组学和系统发育学相结合,为雅罗鱼亚科的群体遗传学和系统发育分析提供了一个重要支持依据,并为鲤科鱼类的分类奠定了一定的基础资料。



  本研究通过高通量测序对额尔齐斯河的贝加尔雅罗鱼和湖拟鲤的线粒体全基因组进行了测序,结果显示贝加尔雅罗鱼和湖拟鲤的线粒体全基因组具有相同的基因顺序和相近的大小,分别为16607 bp 和16606 bp(图1),二者的长度与雅罗鱼亚科的其他鱼类相近,但其长度明显低于Phoxinus Phoxinus和Phoxinus ujmonensis。通过对贝加尔雅罗鱼和湖拟鲤22个tRNA基因的二级结构预测,结果指出大部分tRNA形成了典型的三叶草二级结构(图2),其中碱基错配广泛存在于tRNA基因中,且22个tRNA基因之间的错配类型、数量及位置基本一致。

图1 贝加尔雅罗鱼及湖拟鲤线粒体环形图

图2 贝加尔雅罗鱼及湖拟鲤tRNA二级结构预测


  为了进一步研究雅罗鱼亚科鱼类起始密码子和终止密码子使用偏好性,我们选择了29个物种进行了详细的分析,12个蛋白编码基因使用的是ATG起始密码子,而cox1使用的是GTG起始密码子。终止密码子以TAA、TAG、TA和T为主。随后,我们比较了雅罗鱼亚科鱼类密码子的分布和RSCU值。结果指出,11个密码子(CGA、UCA、CUA、CCA、GGA、GUA、ACA、CAA、UGA、AAA和GCC)的RSCU值较高(RSCU > 1),且大多以A结尾。9个密码子(AGU、AAG、UGG、CAG、CCG、GCG、ACG、UCG和UUG)RSCU值较低(RSCU < 1),且大多以G结尾。研究结果还指出雅罗鱼亚科鱼类具有保守的密码子偏好性和一致的RSCU模式,且偏好的密码子RSCU值低于其他亚科鱼类。


图3 雅罗鱼亚科鱼类起始密码、终止密码子比较及RSCU图


  为了进一步研究雅罗鱼亚科鱼类之间的关系,基于BI和ML方法,对新测序的2个物种和已确定的45个物种的蛋白编码基因的核苷酸序列构建了系统发育树,结果指出雅罗鱼亚科鱼类为单系群,雅罗鱼属和鱥属为并系群。


图4 雅罗鱼亚科鱼类基于12个蛋白编码基因的系统进化树


  新疆农业大学岳城教授团队的郝翠兰为该文的第一作者及通讯作者。该研究受到国家自然科学基金(31960737;31860738)、自治区自然科学基金(2021D01B56)的支持。

  本文特别感谢我校“天山学者”、引智计划高端外国专家、美国田纳西大学王华骞教授对本文进行了科学逻辑及英文写作的指导。


编辑:杨森林 万婷  审核人:赵晓露