Salpaゲノムと発達的トランスクリプトーム分析により、分子の柔軟性が明らかになり、急速に変化する環境で生殖成功を可能にします

海洋温暖化は、ますます頻繁で急速な人口の花が咲き、栄養のダイナミクスと組成と人間の海洋依存活動に影響を与える、サルプスなどの遠洋性のチュニケートを支持します。Salp Bloomsは、生殖の生活史の成功の結果であり、無性と性的（すなわち、順次）雌雄同体の段階を季節的に交互に繰り返します。将来のサルプブルームの頻度と強度を予測することは、女性から出産、およびその後の男性への性変化を介した性的段階での移行の理解に依存していますが、これらの遷移は分子レベルで調査されていません。ここでは、S。thompsoniの最初の完全なゲノムと北大西洋姉妹種S. Asperaの発達を報告します。ゲノムと比較分析により、豊富なリピートとGカドルプレックス（G4）モチーフは、非常に安定した二次構造であり、両方のSalpゲノム全体に分布しています。S. thompsoniの性的生殖段階にわたる転写分析により、男性の性分化と精子形成に関連する遺伝子が明らかにされていることが明らかになりました。早ければ出生前および分娩前に、Salpsの連続的な性的分化の以前の記述と矛盾しています。私たちの調査結果は、Salpが出生時の生殖の成功を収めていることを示唆しており、海洋温度が上昇するにつれて開花形成の可能性が高まっています。

Ocean warming favors pelagic tunicates, such as salps, that exhibit increasingly frequent and rapid population blooms, impacting trophic dynamics and composition and human marine-dependent activities. Salp blooms are a result of their successful reproductive life history, alternating seasonally between asexual and sexual protogynous (i.e. sequential) hermaphroditic stages. While predicting future salp bloom frequency and intensity relies on an understanding of the transitions during the sexual stage from female through parturition and subsequent sex change to male, these transitions have not been explored at the molecular level. Here we report the development of the first complete genome of S. thompsoni and the North Atlantic sister species S. aspera. Genome and comparative analyses reveal an abundance of repeats and G-quadruplex (G4) motifs, a highly stable secondary structure, distributed throughout both salp genomes, a feature shared with other tunicates that perform alternating sexual-asexual reproductive strategies. Transcriptional analyses across sexual reproductive stages for S. thompsoni revealed genes associated with male sex differentiation and spermatogenesis are expressed as early as birth and before parturition, inconsistent with previous descriptions of sequential sexual differentiation in salps. Our findings suggest salp are poised for reproductive success at birth, increasing the potential for bloom formation as ocean temperatures rise.