World

Sorotan Genom: Isopod Raksasa (Bathynomus jamesi)

[ad_1]

Lseperti banyak hewan laut dalam, isopoda raksasa (genus Bathynomus) sepertinya mereka siap membintangi film B-horror. Namun, mereka telah menjadi duta laut yang karismatik di akuarium di seluruh dunia—di beberapa tempat, Anda bahkan dapat memeliharanya! Sekarang, mereka juga membantu para ilmuwan lebih memahami bagaimana spesies beradaptasi dengan kedalaman gelap, berkat urutan genom berkualitas tinggi yang diterbitkan 13 Mei di Biologi BMC.

ilustrasi kisaran habitat isopoda berdasarkan ketinggian

Keanekaragaman bentuk dan habitat isopoda

Tim peneliti Cina di belakang majelis baru menulis bahwa isopoda sangat bagus untuk mempelajari adaptasi karena perwakilan dari kelompok spesies (lebih dari 10.000 spesies telah dideskripsikan hingga saat ini) dapat ditemukan di seluruh dunia di habitat yang sangat beragam, dari hutan tropis hingga dasar laut. Memang, dasar laut samudera dianggap sebagai habitat yang sangat menuntut, dan setiap organisme yang hidup di sana harus mengatasi suhu beku, tekanan hebat, kegelapan pekat, dan makanan yang terbatas. Isopoda raksasa adalah salah satu invertebrata yang dominan di lingkungan ini, bertahan hidup dengan mengais karunia langka yang jatuh dari atas dalam bentuk bangkai yang tenggelam. Genom yang lengkap memungkinkan para ilmuwan untuk menyelidiki genetika yang mendasari sifat-sifat yang membantu mereka berkembang di kedalaman, termasuk tubuh besar mereka, perut besar, dan kemampuan puasa yang luar biasa (satu isopoda tawanan hidup selama lima tahun tanpa makan).

Untuk mengurutkan genom dari isopoda raksasa Bathynomus jamesi, tim de novo mengumpulkan Pacific Bio membaca panjang daripada menggunakan salah satu dari dua genom isopoda terestrial yang ada sebagai perancah. Itu menghasilkan genom 5,24 Gb yang sangat berdekatan—hampir 3,5 kali ukuran genom isopoda terbesar berikutnya—yang, berdasarkan kumpulan gen krustasea yang diharapkan, sekitar 95 persen lengkap.

SEBUAH Bathynomus giganteus isopoda raksasa berenang menuju jantung kru Okeanos Explorer.

Kantor Eksplorasi dan Penelitian Laut NOAA, Teluk Meksiko 2017

Khususnya, sekitar 90 persen genom menampilkan sekuens berulang, proporsi yang jauh lebih besar daripada yang diamati pada krustasea sekuens lainnya (yang biasanya kurang dari 60 persen sekuens berulang). Para penulis berspekulasi bahwa “proliferasi berulang mungkin menjadi kekuatan pendorong utama untuk ekspansi genom” B. jamesi,” dan elemen-elemen yang dapat ditransposkan, yang bertanggung jawab atas sebagian besar urutan berulang, kemungkinan memiliki “dampak mendalam pada plastisitas seluruh genom.”

Lihat “Beradaptasi dengan Sedikit Bantuan dari Jumping Gens”

Para peneliti juga mendeteksi perluasan banyak keluarga gen, termasuk yang terkait dengan sinyal tiroid dan insulin—yang keduanya terkait dengan regulasi pertumbuhan—dan metabolisme lipid. “Perluasan keluarga gen ini mungkin mencerminkan evolusi adaptif dari B. jamesi ke lingkungan laut dalam,” tulis mereka.

Analisis yang dilakukan hanyalah permulaan, para penulis menyimpulkan — data yang dilaporkan akan berfungsi sebagai “sumber daya yang berharga untuk memahami evolusi ukuran tubuh dan mekanisme adaptasi organisme makrobentik ke lingkungan laut dalam” dan “menyediakan alat yang kuat untuk studi yang lebih luas tentang ekologi. , biologi evolusioner, dan konservasi biologis isopoda.”

Juara ke dua:

platanthera anggrek

Tanaman mikoheterotrofik—kadang-kadang disebut sebagai “penipu mikoriza”—mencuri makanan mereka dari jamur, memungkinkan mereka untuk mengurangi atau membuang fotosintesis sama sekali. Untuk menjelaskan bagaimana hubungan parasit ini berevolusi, para peneliti menghasilkan kumpulan genom berkualitas tinggi untuk spesies anggrek saudara: Platanthera zijinensisyang sebagian mikoheterotrifik, dan P. guangdongensis, yang sepenuhnya mikoheterotrofik. Analisis data yang diterbitkan 21 April di Tumbuhan Alam menunjukkan bahwa mikoheterotrofi dikaitkan dengan peningkatan tingkat substitusi di seluruh genom dan banyak kehilangan gen, termasuk banyak gen fotoreseptor. Gabungan, temuan “menunjukkan bahwa evolusi mycoheterotrophy penuh pada anggrek mungkin merupakan adaptasi untuk menempati relung biologis tertentu tanpa cahaya,” tulis para penulis.

Pakis pohon laba-laba-monyet terbang (Alsophila spinulosa)

Meskipun merupakan kelompok tanaman darat yang tidak berbunga paling spesifik, ada sumber genomik yang tidak penting untuk pakis. Perakitan tingkat kromosom dari genom 6,23 Gb dari pakis pohon laba-laba-monyet terbang, diterbitkan 09 Mei di Tumbuhan Alam, hanya genom pakis ketiga yang diurutkan hingga saat ini, dan yang pertama untuk ordo Cyatheales (pakis pohon). Para peneliti di balik urutan menulis bahwa itu “memberikan referensi unik untuk menyimpulkan sejarah keragaman genetik, biosintesis metabolit sekunder, dan evolusi pakis pohon untuk perlindungan yang lebih baik dan penerapan pakis pohon di masa depan.” Memang, berkat perbandingan genomik dengan tanaman lain, tim dapat menyelidiki sejarah evolusi tanaman—yang mungkin mencakup dua hambatan genetik—dan mulai menyelidiki bagaimana ia membangun jaringan vaskular yang mendukung fisiologinya yang seperti pohon.

Genome Spotlight adalah kolom bulanan untuk Para ilmuwan‘s Genetika & Genomik buletin yang menyoroti urutan genom yang baru-baru ini diterbitkan dan misteri kehidupan yang mungkin mereka ungkapkan.

Artikel ini pertama kali tayang di situs www.the-scientist.com

Related Articles

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Back to top button