Функциональное геномное разнообразие коррелирует с нейтральным геномным разнообразием в популяциях находящейся под угрозой исчезновения гремучей змеи

Functional genomic diversity is correlated with neutral genomic diversity in populations of an endangered rattlesnake
Samarth Mathur, Andrew J. Mason, Gideon S. Bradburd, H. Lisle Gibbs
2023-10-16

эффективный размер популяциифункциональное генетическое разнообразиегенетическая эрозиямутационная нагрузканейтральное генетическое разнообразие
Согласно теории, генетическую эрозию в малых изолированных популяциях исчезающих видов можно оценивать с помощью показателей нейтральной генетической изменчивости, однако в эпоху геномики этот широко применяемый подход в последнее время подвергается сомнению. В настоящей работе мы использовали сборку генома находящейся под угрозой исчезновения гремучей змеи (Sistrurus catenatus) на хромосомном уровне в сочетании с данными полногеномного повторного секвенирования (N = 110 особей), чтобы оценить взаимосвязь между уровнями нейтрального и функционального разнообразия по всему геному в исторической и будущей временных перспективах. Как и предсказывалось, мы обнаружили положительные корреляции между общегеномными оценками нейтрального генетического разнообразия (π), предполагаемыми уровнями адаптивной изменчивости и оценкой мутационной нагрузки инбридинга, а также отрицательную связь между нейтральным разнообразием и оценкой мутационной нагрузки дрейфа. Однако для прогнозируемых будущих уровней нейтрального разнообразия, основанных на современных эффективных размерах популяции, эти корреляции были вдвое слабее. В целом наши результаты подтверждают, что оценки нейтрального генетического разнообразия обеспечивают точную меру генетической эрозии в популяциях позвоночных, находящихся под угрозой исчезновения. Они также уточняют содержание дискуссии о взаимосвязи нейтрального и функционального разнообразия, показывая, что, хотя эти корреляции существуют, антропогенное воздействие могло ослабить их в недавнем прошлом и в будущем.
1
Корреляции между нейтральным разнообразием и функциональными геномными показателями были примерно вдвое слабее для будущих прогнозов, основанных на современных эффективных размерах популяций.
2
Геномное нейтральное генетическое разнообразие (π) положительно коррелирует с предполагаемым адаптивным разнообразием и нагрузкой инбредных мутаций у находящейся под угрозой гремучей змеи массасауги.
3
Нейтральное генетическое разнообразие в целом служит точным показателем генетической эрозии у этого вида позвоночных, находящегося под угрозой, однако антропогенное воздействие может ослаблять связи между нейтральным и функциональным разнообразием в недавнем прошлом и будущем.
4
Нейтральное генетическое разнообразие отрицательно связано с оценочной нагрузкой мутаций, обусловленной генетическим дрейфом, что указывает на более сильную генетическую эрозию при низком нейтральном разнообразии.
5
Исследование объединяет хромосомную сборку генома с полногеномным ресеквенированием 110 особей для оценки связей между нейтральным и функциональным разнообразием в исторической перспективе и при прогнозировании будущего.

Популяции находящейся под угрозой исчезновения гремучей змеи Sistrurus catenatus

Связь между полногеномным нейтральным генетическим разнообразием и функциональным генетическим разнообразием, включая адаптивную изменчивость и мутационный груз, в исторических и прогнозируемых будущих временных масштабах

Publication Details
Publication Date
2023-10-16
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
45
Access Type
Author Information
Authors
Samarth Mathur
Andrew J. Mason
Gideon S. Bradburd
H. Lisle Gibbs
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%