Alessandro Alunni,Constance Pierre,Jorge Torres-Paz,Natacha Cliaire,AurianeLanglumé等。发展,生长与分化,2023,65(9),pp.517-533。10.1111/dgd.12896。hal-04265637
生物体适应突然的极端环境变化的能力产生了一些最剧烈的快速表型进化的例子。墨西哥四眼鱼(Astyanax mexicanus)在墨西哥东北部的表层水域中数量丰富,但洞穴环境的反复殖民化导致几个种群的洞穴表型独立进化。在这里,我们展示了这个物种的三个染色体规模的组装,一个表面种群和两个洞穴种群,从而首次对独立进化的洞穴种群进行全基因组比较,以评估适应洞穴环境进化的遗传基础。我们的组装代表了最高质量的序列完整性,预测的蛋白质编码和非编码基因指标远远超过了之前的资源,并且据我们所知,超过了所有长读组装的硬骨鱼类基因组,包括斑马鱼。全基因组同源比对显示洞穴形式中的基因顺序高度保守,而与其他系统发育上近或远的硬骨鱼类物种相比,染色体重排的数量更多。通过系统发育评估羊膜动物远缘分支的单个基因直系同源性,我们发现了 A. mexicanus 独有的基因直系群。与代表性表面鱼类基因组相比,我们发现了大量的结构序列多样性,这里定义为插入和删除的数量和大小以及洞穴形态之间的扩展和收缩重复。这些新的更完整的基因组资源确保了更高的性状分辨率,可用于对物种内显著性状差异进行比较、功能、发育和遗传研究。
新型栖息地的殖民化通常会导致各种行为的演变。可以使用来自在不同环境中进化行为的紧密相关人群的个体之间的比较来研究行为进化。直到最近,在这些进化相关的生物中,功能上将基因型与行为表型联系起来一直很困难。基因编辑工具的开发将促进基因型的功能遗传分析 - 实际上是罕见的生物中的表型连接,andhasthesthepotentialtsigatigythermigantigallythermigatigyther the行为遗传学的领域,当应用于生态和进化相关的有机体。盲人山洞阿斯蒂亚纳克斯墨西哥群岛提供了一个与殖民化霍比氏菌相关的进化的显着例子。这些鱼类属于墨西哥和德克萨斯州河流的景象鱼类,包括居住在墨西哥东北墨西哥塞拉德尔阿布拉和塞拉山脉地区的盲人洞穴鱼类的居住在墨西哥和德克萨斯州南部的河流。尽管已经在墨西哥曲霉上进行了广泛的研究,但现在也正在研究衍生的行为特征,包括睡眠丧失,觅食的改变和社交行为的减少,现在也正在研究行为进化的基础和神经基础。astyanax墨西哥群已经成为一种强大的基因型模型系统 - 表型映射,因为表面和山洞是干扰素。此外,由于多个洞穴种群已经独立进化了相同的性状,因此可以在该物种中检查重复特征进化的分子基础。测序的基因组和墨西哥曲霉中基因编辑的实施为基因发现和鉴定自然发生变化对行为的贡献提供了一个平台。本综述描述了墨西哥曲霉中行为进化的当前知识,重点是进化行为的分子和遗传基础。可以使用基因编辑工具进行的新研究的多种途径,并讨论这些研究将如何增强我们对行为进化的理解。