Genetické mapování u rodu Xenopus

Abstract

The diploid amphibian Xenopus tropicalis represents a significant model organism for studies of early development, genes function and evolution. Such techniques as gynogenesis, injection of morpholino antisense oligonucleotide into fertilized eggs or transgenesis were established. In the recent ten years, many efforts have been made to complete the sequence information. X. tropicalis genome has been sequenced but the completion of its assembly only on the basis of sequence data has been impossible. Therefore, our first work was focused on one of approaches for a genome completing- genetic mapping. First of all, the genetic map of Xenopus tropicalis was established pursuant linkage and physical positions of markers. Since the map contained gaps, we developed a new method for genetic mapping based on the next generation sequencing of laser microdissected arm. Using Illumina next generation sequencing of fifteen copies of a short arm of chromosome 7, we obtained new insights into its genome by localizing previously unmapped genes and scaffolds as well as recognizing mislocalized portions of the genome assembly. This was the first time laser microdissection and sequencing of specific chromosomal regions has been used for the purpose of genome mapping. These data were also used in the evolution study of...

Mezi nejvýznamnější modelové organizmy v oblasti vývojové biologie patří bezesporu obojživelník Xenopus tropicalis. Jeho dřívější využití především v embryologickém výzkumu je v současnosti vytlačováno studiemi genetického a genomického charakteru. X. tropicalis má deset párů chromozómů v diploidním genomu a proto je pro tento typ výzkumu velmi vhodný. V posledních deseti letech byl jeho genom osekvenován, několikrát sestaven, vznikla provizorní genetická mapa a byla vytvořena i BAC knihovna mnohonásobně pokrývající genom. Přes veškeré úsilí se u tohoto druhu doposud nepodařilo sestavit kompletní mapu genomu. Ten i nadále zůstává organizován ve formě scaffoldů, které mají často neznámou polohu a i jejich sestavení zůstává i nadále sporné. Náš výzkum byl zaměřen na kompletaci genomu u druhu Xenopus tropicalis a na nové přístupy, které by bylo možné využít i u jiných druhů. Nejprve byla na základě vazebné analýzy a zjištěné fyzické polohy markerů sestavena genetická mapa. Ta nebyla zcela kompletní- nezahrnovala krátké raménko chromozómu 2 a rovněž 15 cM z p raménka chromozómu 7. Protože bylo zaplnění těchto oblastí klasickými metodami velmi obtížné, nebo ještě pravděpodobněji zcela nemožné, byla vynalezena nová metoda pro genetické mapování. Ta zahrnuje mikrodisekci zvolené oblasti, celogenomovou...