Étude des palourdes : Un aperçu génétique
La recherche sur les génomes des palourdes aide à comprendre leurs populations à Hong Kong.
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Table des matières
- Recherche Génomique sur les Palourdes
- Collecte d'Échantillons et Extraction d'ADN
- Séquençage Long-Read
- Séquençage Omni-C
- Séquençage du Transcriptome
- Assemblage du Génome et Prédiction des Gènes
- Analyse des Éléments Répétitifs
- Analyse Synténique
- Enregistrements de Données et Disponibilité
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Les palourdes sont un type de mollusque bivalve. Il y a plein d'espèces différentes, avec plus de 700 types dans la famille des Veneridae. Beaucoup de ces palourdes se mangent et sont appréciées dans diverses cultures à travers le monde, notamment en Amérique, en Asie et en Europe.
À Hong Kong, le ramassage de palourdes, c'est-à-dire l'activité de récolter des palourdes dans des zones sablonneuses ou boueuses à marée basse, fait partie de la culture locale depuis longtemps. Historiquement, cette activité était surtout pratiquée par des villageois locaux ou comme loisir avec des outils simples. Les gens creusaient des palourdes à marée basse pour leur propre consommation ou pour les vendre et gagner un peu d'argent.
Cependant, ces dernières années, le ramassage de palourdes a gagné en popularité, et cette augmentation d'activité suscite des inquiétudes. Plus de ramasseurs de palourdes peut entraîner une baisse des populations de palourdes et nuire aux écosystèmes locaux. Contrairement à de nombreuses autres régions, où des règles protègent les palourdes, Hong Kong n'a pas encore de directives en place. C'est principalement dû au manque d'informations sur les populations de palourdes dans la région.
Les espèces courantes de palourdes trouvées à Hong Kong comprennent Anomalocardia et Meretrix, souvent collectées par les ramasseurs locaux. Malheureusement, il y a un manque d'informations Génétiques sur ces espèces, ce qui rend difficile l'étude de leurs connexions dans différents endroits.
Recherche Génomique sur les Palourdes
Pour résoudre ce problème, on a mené une étude pour mieux comprendre les palourdes à Hong Kong. En utilisant des techniques scientifiques avancées, on a voulu créer des cartes génétiques détaillées de deux espèces courantes de palourdes : Anomalocardia flexuosa et Meretrix petechialis. Cela a impliqué de rassembler des échantillons, d'extraire de l'ADN et de séquencer leur matériel génétique.
Collecte d'Échantillons et Extraction d'ADN
On a collecté des échantillons de A. flexuosa et M. petechialis à des endroits spécifiques sur l'île de Lantau, à Hong Kong, à différentes dates en 2022 et 2023. Pour l'extraction de l'ADN, on a pris environ 300 mg de tissu musculaire de chaque palourde. Le processus consistait à congeler les tissus, puis à utiliser un kit spécial pour extraire de l'ADN de haute qualité en suivant des instructions précises fournies par le fabricant du kit. On a effectué plusieurs contrôles de qualité sur l'ADN extrait pour s'assurer qu'il était bon pour les étapes suivantes.
Séquençage Long-Read
Pour les deux espèces de palourdes, on a préparé des bibliothèques d'ADN pour générer des Séquences longues. Ce processus a aussi impliqué de vérifier la qualité de l'ADN avant le séquençage. On a utilisé la technologie PacBio pour séquencer l'ADN, ce qui nous a permis d'obtenir des informations génétiques étendues pour les deux espèces. À la fin, on a généré une grande quantité de données génétiques de haute qualité.
Séquençage Omni-C
En plus du séquençage long-read, on a aussi préparé des bibliothèques pour le séquençage Omni-C. Cette méthode permet d'étudier la structure tridimensionnelle des génomes des palourdes, ce qui améliore encore notre compréhension de leur organisation génétique. On a utilisé des protocoles spécifiques pour préparer les échantillons et les envoyer pour le séquençage, recevant des données supplémentaires qui complétaient nos découvertes initiales.
Séquençage du Transcriptome
Pour obtenir encore plus d'infos, on a examiné l'ARN de divers tissus des palourdes. L'ARN donne des indications sur les gènes qui sont activement exprimés dans différentes parties du corps. On a isolé l'ARN de tissus clés et utilisé d'autres techniques pour s'assurer que seuls les meilleurs échantillons étaient sélectionnés pour le séquençage. Du coup, on a obtenu une grande quantité de données sur le transcriptome pour les deux espèces de palourdes.
Assemblage du Génome et Prédiction des Gènes
Une fois qu'on a eu toutes ces données génétiques, on est passé à l'assemblage des génomes de A. flexuosa et M. petechialis. Le processus d'assemblage a consisté à combiner les données de séquençage pour créer des cartes génomiques complètes. On a utilisé un logiciel spécialisé pour l'assemblage et ensuite on a vérifié les résultats pour s'assurer de leur précision et de leur intégralité.
Après avoir assemblé les génomes, on a prédit des modèles de gènes qui représentent les gènes dans le code génétique de chaque palourde. En analysant les données d'ARN en parallèle avec le génome, on a identifié des milliers de gènes prédits. On a aussi évalué la complétude de ces prédictions de gènes, confirmant qu'un pourcentage élevé des gènes prédits était représenté avec précision d'après des bases de données connues.
Analyse des Éléments Répétitifs
Lors de notre recherche, on a aussi examiné les éléments répétitifs dans les génomes. Ce sont des segments d'ADN qui se répètent plusieurs fois et peuvent jouer divers rôles dans la fonction du génome. On a utilisé un pipeline automatisé pour identifier et catégoriser ces éléments répétitifs dans les génomes. Notre analyse a montré qu'une partie significative du génome de chaque palourde est constituée de ces séquences répétitives, fournissant des aperçus sur la complexité génétique de ces espèces.
Analyse Synténique
On a réalisé une analyse synténique pour observer les relations entre les chromosomes de A. flexuosa et M. petechialis. Cette analyse a révélé que les structures chromosomiques des deux espèces sont assez similaires. Comprendre ces relations aide à illustrer comment ces espèces sont génétiquement liées et comment elles pourraient partager des traits évolutifs.
Enregistrements de Données et Disponibilité
Toutes les données génétiques qu'on a générées pendant cette recherche ont été stockées dans des bases de données publiques, les rendant accessibles à ceux qui pourraient vouloir étudier les palourdes ou des espèces apparentées. En partageant nos découvertes, on espère encourager d'autres recherches et contribuer à la connaissance des populations de palourdes et des efforts de conservation à Hong Kong.
Conclusion
En résumé, notre étude fournit des connaissances essentielles sur la composition génétique des espèces de palourdes courantes trouvées à Hong Kong. Avec la popularité croissante du ramassage de palourdes, ces informations sont cruciales pour comprendre l'impact potentiel sur les populations locales de palourdes. En créant des cartes détaillées de leurs génomes et en prédisant des modèles de gènes, on pose les bases pour des études futures axées sur la conservation des palourdes et des pratiques durables. Notre travail souligne l'importance de la recherche scientifique pour relever les défis environnementaux et promouvoir la biodiversité dans les écosystèmes marins.
En rendant ces données génétiques disponibles, on espère favoriser la collaboration et le soutien aux efforts visant à protéger ces précieuses ressources et à garantir la durabilité des activités de ramassage de palourdes à Hong Kong.
Titre: Genomes of two indigenous clams Anomalocardia flexuosa (Linnaeus, 1767) and Meretrix petechialis (Lamarck, 1818)
Résumé: Clam digging has a long history in Hong Kong, but unregulated clam digging activities depletes clam populations and threatens the ecosystem. Population genomics is useful to unravel the connectivity of clams at different geographical locations and to provide necessary conservation measures; and yet, only limited number of clams in Hong Kong have genomic resources. Here, we present chromosomal-level genome assemblies for two clams commonly found in Hong Kong, Anomalocardia flexuosa and Meretrix petechialis, using a combination of PacBio HiFi and Omni-C reads. We assembled each genome ([~]1.04-1.09 Gb) into 19 pseudochromosomes with high sequence continuity (scaffold N50 = 58.5 Mb and 53.5 Mb) and high completeness (BUSCO scores 94.4% and 95.7%). A total of 20,881 and 20,084 gene models were also predicted for A. flexuosa and M. petechialis respectively using transcriptomes generated in this study. The two new genomic resources established in this study will be useful for further study of the biology, ecology, and evolution of clams, as well as setting up a foundation for evidence-informed decision making in conservation measures and implementation.
Auteurs: Jerome Ho Lam Hui Prof., S. T. S. law, W. Nong, M. F. F. Au, L. H. T. Cheung, C. W. Y. Shum, S. Y. Lee, S. G. Cheung, J. H. L. Hui
Dernière mise à jour: 2024-06-18 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.03.592324
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.03.592324.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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