比較遺伝子マップからの祖先の有袋類核型の再構築

背景：組み立てられた哺乳類のゲノムの数が増えているため、哺乳類の系統全体でゲノム組織を比較し、先祖の有袋類と治療法（有袋類およびユイヤ人）の哺乳類の染色体を再構築することができます。ただし、先祖のゲノムの再構築には、染色体に固定するためにゲノムアセンブリを必要とします。最近シーケンスされたTammar Wallaby（Macropus eugenii）ゲノムは、300,000を超えるコンティグに組み立てられました。以前に、非モデル哺乳類の大規模な進化的に保存されたブロックをマッピングするための効率的な戦略を考案し、これを適用してすべてのワラビー染色体の保存ブロックの配置を決定し、それにより比較マップを構築し、2N =の間の長い議論の問題を解決することができます。14および2N = 22先祖の有袋類核型。 結果：ヒトとオポッサムの間に保存されている大きな遺伝子のブロックを特定し、蛍光in situハイブリダイゼーション（FISH）によってこれらのブロックの端に対応する遺伝子をマッピングしました。本研究では、合計242個の遺伝子がワラビー染色体に割り当てられ、554にマッピングされた遺伝子の総数をもたらし、最も密に細胞系マッピングされた有袋類のゲノムにしました。これらの遺伝子の割り当てを使用して、ワラビーとオポッサムの間の比較マップを構築しました。これは、特にワラビー染色体Xおよび3に見られる遺伝子について、多くの染色体内再編成を明らかにしました。哺乳類（2N = 19）再構築される核型。 結論：Tammar Wallabyの物理マッピングデータは、有袋類のゲノムを形成するイベントを明らかにし、祖先の有なかった核型を予測することができ、2N = 14の祖先をサポートしました。予測された治療法の祖先の核型であるFuthermoreは、先祖のユター派ゲノムの進化を理解するのに役立ちました。

BACKGROUND: The increasing number of assembled mammalian genomes makes it possible to compare genome organisation across mammalian lineages and reconstruct chromosomes of the ancestral marsupial and therian (marsupial and eutherian) mammals. However, the reconstruction of ancestral genomes requires genome assemblies to be anchored to chromosomes. The recently sequenced tammar wallaby (Macropus eugenii) genome was assembled into over 300,000 contigs. We previously devised an efficient strategy for mapping large evolutionarily conserved blocks in non-model mammals, and applied this to determine the arrangement of conserved blocks on all wallaby chromosomes, thereby permitting comparative maps to be constructed and resolve the long debated issue between a 2n = 14 and 2n = 22 ancestral marsupial karyotype. RESULTS: We identified large blocks of genes conserved between human and opossum, and mapped genes corresponding to the ends of these blocks by fluorescence in situ hybridization (FISH). A total of 242 genes was assigned to wallaby chromosomes in the present study, bringing the total number of genes mapped to 554 and making it the most densely cytogenetically mapped marsupial genome. We used these gene assignments to construct comparative maps between wallaby and opossum, which uncovered many intrachromosomal rearrangements, particularly for genes found on wallaby chromosomes X and 3. Expanding comparisons to include chicken and human permitted the putative ancestral marsupial (2n = 14) and therian mammal (2n = 19) karyotypes to be reconstructed. CONCLUSIONS: Our physical mapping data for the tammar wallaby has uncovered the events shaping marsupial genomes and enabled us to predict the ancestral marsupial karyotype, supporting a 2n = 14 ancestor. Futhermore, our predicted therian ancestral karyotype has helped to understand the evolution of the ancestral eutherian genome.