Розшифровано найповніший геном співочого птаха: вчені знайшли 2710 раніше невідомих генів

Зеброва амадина давно є однією з головних модельних тварин для дослідження того, як мозок навчається складним звукам. Тепер ученим вдалося отримати найповнішу на сьогодні генетичну карту цього виду: кожну хромосому зібрано від одного кінця до іншого, а дві копії ДНК, успадковані від батьків, розділено окремо. У нових ділянках знайшли 2710 генів, яких попередні версії геному не містили.

Робота є частиною пакета досліджень, опублікованих у Cell і Cell Genomics. За словами керівника лабораторії Еріка Джарвіса, це лише другий повний геном організму, що навчається вокалізації; першим був людський.

Зеброві амадини особливо цінні для нейробіології, тому що, подібно до людей, вчаться голосової поведінки, слухаючи інших і наслідуючи їх. Саме тому цей вид використовують для пошуку молекулярних і генетичних механізмів, пов’язаних із навчанням звуків.

Чому геном птаха було так складно завершити

Пташині геноми мають десятки дуже маленьких мікрохромосом, ще дрібніші точкові хромосоми та довгі повторювані ділянки ДНК. Старі технології секвенування часто не могли правильно пройти такі області, тому в попередніх збірках залишалися великі прогалини.

Через ці прогалини вчені не завжди могли зрозуміти, чи певний ген справді був втрачений під час еволюції птахів, чи просто не потрапив до збірки. Нова робота показала, що частина раніше заявлених втрат була технічним артефактом.

Команда поєднала кілька технологій секвенування, включно з методами читання дуже довгих фрагментів ДНК. Для особливо складних повторюваних ділянок довелося навіть розробити процедуру очищення і повторного запуску секвенаторів, коли молекули буквально застрягали у системі.

У підсумку до геному додали приблизно 90 мільйонів раніше відсутніх пар основ і закрили майже всі залишкові прогалини. Крім тисяч генів, дослідники побачили деталі будови центромер і найдрібніших хромосом.

Повна збірка дає нову базу для дослідження вокального навчання, розвитку мозку, еволюції птахів і порівняння з людськими механізмами мовлення. Тепер учені можуть аналізувати не лише окремі відомі гени, а й ті області, які десятиліттями залишалися білими плямами.

Джерело: Phys.org / Rockefeller University