De novo сборка и анализ транскриптома сибирской лягушки Rana amurensis

Д. Н. Смирнов; С. В. Шеховцов; А. А. Шипова; Г. Р. Газизова; Е. И. Шагимарданова; Н. А. Булахова; Е. Н. Мещерякова; Т. В. Полубоярова; Е. Е. Храмеева; С. Е. Пельтек; Д. И. Берман

doi:10.18699/VJGB-22-07

De novo сборка и анализ транскриптома сибирской лягушки Rana amurensis

https://doi.org/10.18699/VJGB-22-07

Полный текст:

PDF (Eng)

сгенерировать QR код

Аннотация

Сибирская лягушка Rana amurensis Boulenger, 1886 – наиболее устойчивый к гипоксии вид амфибий. Она может прожить несколько месяцев при почти полном отсутствии кислорода. О механизмах этой замечательной устойчивости мало что известно, отчасти потому, что исследования геномов амфибий затруднены из-за их большого размера. Чтобы сделать сибирскую лягушку более доступной для генетического анализа, мы провели секвенирование и сборку de novo транскриптома мозга R. amurensis в условиях гипоксии и нормоксии, а также для сердца – в нормоксии. Для сборки транскриптома de novo использовали парные прочтения длиной 125 п.н., полученные для мозга сибирской лягушки в нормоксии и гипоксии, а также для сердца контрольных особей. В транскриптоме, собранном из примерно 100 млн ридов, 81.5 % транскриптов были аннотированы как полные, 5.3 – как фрагментированные и 13.2 % – как отсутствующие. Мы обнаружили 59 078 известных транскриптов, которые были сгруппированы в 22251 ген, 11482 из них были отнесены к определенным категориям Gene Ontology. Среди них – 6696 генов, участвующих в белок-белковом взаимодействии, 3531 ген, кодирующий белок с каталитической функцией, и 576 генов, связанных с транспортной активностью. Для большинства транскриптов были установлены тканеспецифичные различия в экспрессии. Известно, что нейротрансмиттеры играют важную роль в ответе на гипоксию различных организмов, устойчивых к недостатку кислорода. Поиск генов, кодирующих рецепторы важнейших нейромедиаторов, которые могут участвовать в реакции на гипоксию, выявил набор экспрессируемых рецепторов дофамина, серотонина, гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), глутамата, ацетилхолина и норадреналина. При этом не обнаружено транскриптов для рецепторов гистамина. Данные, полученные в нашей работе, представляют собой ценный ресурс для исследования механизмов толерантности к гипоксии у сибирской лягушки, а также для изучения амфибий в целом

Ключевые слова

сибирская лягушка, Rana amurensis, транскриптом, сборка de novo, нейромедиаторы

Об авторах

Д. Н. Смирнов

Центр наук о жизни Сколковского института науки и технологий; Университет им. Давида Бен-Гуриона в Негеве, Отделение наук о жизни
Израиль

Беэр-Шева; Москва

С. В. Шеховцов

Институт биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук; Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия

Магадан; Новосибирск

А. А. Шипова

Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия

Новосибирск

Г. Р. Газизова

Институт фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета
Россия

Казань

Е. И. Шагимарданова

Институт фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета
Россия

Казань

Н. А. Булахова

Институт биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук
Россия