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# Biologie# Génomique

Nouvelles découvertes sur le génome de l'abeille maçonne B. huntii

Des chercheurs ont créé un assemblage génomique détaillé pour B. huntii, ce qui aide les pratiques agricoles.

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Génome de B. huntiiGénome de B. huntiiassemblécompréhension de l'élevage de bourdons.Une étude révolutionnaire améliore la
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Les bourdons sont des insectes super importants qui aident plein de plantes à se reproduire en pollinisant leurs fleurs. Depuis le milieu des années 1980, les gens ont commencé à élever certains types de bourdons pour aider à la pollinisation des cultures. L’un des bourdons les plus courants utilisés à cette fin s'appelle Bombus terrestris. Originaire d'Europe et d'Asie, ce bourdon a été amené dans plusieurs pays pour des raisons agricoles, y compris au Japon, en Australie et dans certaines parties de l'Amérique du Nord et du Sud.

En Amérique du Nord, plusieurs espèces de bourdons sont élevées pour un usage commercial, surtout pour polliniser des tomates en environnement contrôlé. Contrairement à d'autres espèces comme B. impatiens et B. vosnesenskii, qui ont été étudiées et ont des infos génétiques disponibles, B. huntii a des ressources génétiques limitées malgré son potentiel pour l'élevage. Cette espèce vient de l'ouest de l'Amérique du Nord et se trouve au Canada, aux USA et au Mexique. La recherche a montré que les différentes populations de B. huntii ont des traits génétiques uniques en fonction des changements climatiques et de leur localisation.

B. huntii est un super candidat pour l'élevage car on le trouve souvent à l'état sauvage, il peut être élevé en captivité avec succès, il ne tombe pas facilement malade et il est efficace pour polliniser les cultures. Cependant, pour que B. huntii soit plus utile en Agriculture, il faut plus d'infos génétiques pour mieux comprendre ses traits. Ces infos pourraient aider à améliorer l'élevage des bourdons, ce qui est important pour le marché agricole.

La nouvelle étude sur B. huntii

Dans une étude récente, des scientifiques ont bossé sur la création d'un génome de référence de haute qualité pour B. huntii, ce qui est un pas important pour en apprendre plus sur cette espèce. Ils ont utilisé une technologie avancée pour rassembler les infos génétiques de ce bourdon, qu'ils ont mises à disposition de la communauté scientifique. Leur objectif est d’étudier plus de 100 espèces de abeilles natives dans le pays.

En analysant le génome, les chercheurs ont pu créer une assemblée étendue du génome de B. huntii, montrant qu'il a 18 sections distinctes, similaires aux chromosomes trouvés chez d'autres organismes. La qualité de ces infos génomiques est meilleure que celle de nombreux autres bourdons qui ont été étudiés avant. Cette assemblée va aider les scientifiques à en savoir plus sur B. huntii et son impact sur l'agriculture et l'environnement.

Méthodes utilisées dans l'étude

Pour développer l'assemblage du génome, les scientifiques ont récupéré un mâle de B. huntii du Utah. Le bourdon a été gardé au frais jusqu'à ce qu'il soit envoyé dans un labo pour extraction de l'ADN et analyse. Ils ont utilisé des techniques sophistiquées pour préparer l'ADN pour le séquençage, ce qui leur a permis de rassembler des infos de haute qualité sur la structure génétique du bourdon.

Après avoir préparé l'ADN, les scientifiques l'ont séquencé et créé une bibliothèque génomique. Ils ont aussi préparé un autre type de bibliothèque pour collecter des infos supplémentaires sur le génome du bourdon. Grâce à ce process, ils ont pu éliminer les contaminants et s'assurer que les données génomiques qu'ils analysaient étaient précises.

Après le séquençage, les chercheurs ont analysé les données génétiques pour assembler le génome. Ils ont filtré les données pour garantir leur qualité et ont utilisé divers outils logiciels pour aider à organiser et comprendre les infos rassemblées. Ce process était essentiel pour avoir une image complète du génome de B. huntii.

Résultats de l'assemblage

L'assemblage du génome de B. huntii a révélé une richesse d'infos. Les chercheurs ont trouvé qu'un grand pourcentage du génome était complet et s'accordait avec des organismes connus. Cependant, certaines parties étaient encore indéterminées, ce qui indique une contamination par d'autres sources. Après avoir nettoyé les données, ils ont pu déterminer que l'assemblage du génome était de haute qualité et offrait une bonne base pour des recherches futures.

Les résultats initiaux ont montré que le génome avait de nombreuses sections, et grâce à des analyses supplémentaires, les chercheurs ont pu produire un total de 18 échafaudages correspondant aux chromosomes. La taille totale du génome de B. huntii a été d'environ 317,4 mégabases, ce qui le rend plus grand et plus intact que de nombreux génomes de bourdons apparentés.

En plus de l'assemblage, les scientifiques ont également évalué la complétude du génome en vérifiant un ensemble de gènes essentiels. Le génome de B. huntii a bien performé, ce qui indique qu'il a une structure génétique robuste.

Annotation et comparaison des gènes

Les scientifiques ont prédit un total de plus de 15 000 gènes et pseudogènes dans le génome de B. huntii, dont beaucoup produisent des transcriptions. Le nombre de gènes trouvés dans ce génome est plus élevé que ceux trouvés dans B. impatiens et B. vosnesenskii. Une grande partie de cette augmentation peut être attribuée à un nombre élevé de gènes non codants identifiés dans B. huntii, qui sont importants pour diverses fonctions régulatoires.

Les chercheurs ont également comparé la structure des gènes de B. huntii avec d'autres bourdons et même avec des abeilles à miel. Cette comparaison a aidé à révéler les relations entre ces espèces et montré certains traits uniques chez B. huntii qui pourraient être bénéfiques pour son utilisation en agriculture.

Analyse de la syntenie

L'analyse a également inclus l'examen de l'arrangement des gènes entre différentes espèces, connu sous le nom d'analyse de syntenie. B. huntii partage le même nombre de chromosomes que B. terrestris mais en a moins que B. hypnorum, montrant des changements structurels dans leur composition génétique au fil du temps. Ces changements pourraient être le résultat de processus évolutifs survenus il y a des millions d'années.

Les chercheurs ont constaté que bien que B. huntii et B. terrestris aient gardé des structures chromosomiques similaires, B. hypnorum a perdu certaines régions. Cela suggère qu'auparavant, certains chromosomes auraient pu fusionner, entraînant le nombre réduit que l'on observe chez B. hypnorum.

Implications pour l'agriculture

Avec la demande croissante de bourdons en agriculture, avoir accès à des données génétiques détaillées est vital. De telles informations peuvent guider les pratiques agricoles et aider les décideurs à prendre des décisions éclairées sur la régulation du mouvement des bourdons dans différentes régions.

Il y a des préoccupations concernant l'introduction d'abeilles non natives dans de nouvelles zones, car elles peuvent perturber les écosystèmes locaux et potentiellement transmettre des maladies. Comprendre la diversité génétique des bourdons comme B. huntii peut aider à atténuer ces risques et promouvoir des pratiques agricoles durables.

Conclusion

Dans l'ensemble, la recherche sur le génome de B. huntii est une étape significative pour améliorer l'élevage des bourdons à des fins agricoles. En comprenant la structure génétique et les traits de cette espèce, les scientifiques peuvent aider à améliorer les pratiques qui utilisent efficacement les bourdons. Cela soutient à son tour des efforts plus larges pour promouvoir une agriculture durable et protéger les populations d'abeilles natives. Les résultats pourraient également fournir des infos précieuses sur la gestion des abeilles face aux défis posés par le changement climatique et d'autres facteurs environnementaux.

Source originale

Titre: Chromosome-scale genome assembly of the Hunt bumble bee, Bombus huntii Greene, 1860, a species of agricultural interest

Résumé: The Hunt bumble bee, Bombus huntii, is a widely distributed pollinator in western North America. The species produces large colony sizes in captive rearing conditions, experiences low parasite and pathogen loads, and has been demonstrated to be an effective pollinator of tomatoes grown in controlled environment agriculture systems. These desirable traits have galvanized producer efforts to develop commercial B. huntii colonies for growers to deliver pollination services to crops. To better understand B. huntii biology and support population genetic studies and breeding decisions, we sequenced and assembled the B. huntii genome from a single haploid male. High-fidelity sequencing of the entire genome using PacBio, along with HiC sequencing, led to a comprehensive contig assembly of high continuity. This assembly was further organized into a chromosomal arrangement, successfully identifying 18 chromosomes spread across the 317.4 Mb assembly with a BUSCO score indicating >98% completeness. Synteny analysis demonstrates shared chromosome number (n = 18) with B. terrestris, a species belonging to a different subgenus, matching the expectation that presence of 18 haploid chromosomes is an ancestral trait at least between the subgenera Pyrobombus and Bombus sensu stricto. In conclusion, these assembly outcomes, alongside the minimal tissue sampled destructively, showcase techniques for producing efficient, comprehensive, and continuous genome arrangements.

Auteurs: Jonathan Berenguer Uhuad Koch, S. B. Sim, B. Scheffler, J. D. Lozier, S. M. Geib

Dernière mise à jour: 2024-05-02 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.30.591905

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.30.591905.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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