Arabijos pusiasalio dromedarinių kupranugarių populiacijų homogeniškumas su geografinio skirtumo signalais, pagrįstas viso genomo sekos duomenimis

Naminis vienakuprotis Camelus dromedarius (dromedarinis kupranugaris) ir dvikuprotis Camelus Bactrianus (Baktrijos kupranugaris), be to, laukinis dvikuprotis Camus ferus, sudaro senojo pasaulio Camelini gentį iš Camelidae šeimos. Šios genties, kuri atsiskyrė nuo naujojo pasaulio Lamini genties maždaug prieš 16,3 milijono metų (Mya), protėviai pasiekė Euraziją per Beringo žemės tiltą maždaug 6,5–7,5 mya. Po to, kai vienakupriai kupranugariai skyrėsi nuo dvikuprių gyvūnų, maždaug 4,4 Mya, Baktrijos kupranugariai buvo prijaukinti iš savo laukinių protėvių maždaug prieš 5000–6000 metų, greičiausiai Rytų Azijoje. Po to maždaug prieš 3000–4000 metų Arabijos pusiasalio pietrytiniame regione buvo prijaukinti dromedariniai kupranugariai.1.

Dromedrai ir baktrijos kupranugariai yra plačiai geografiškai paplitę dėl jų istorinio naudojimo tolimojo susisiekimo prekyboje ir transporte. Dromedarų kupranugariai daugiausia randami dykumose ir pusiau sausringuose Afrikos, Arabijos pusiasalio ir Pietvakarių Azijos regionuose, o Baktrijos kupranugariai daugiausia paplitę Rytų ir Centrinėje Azijoje.2. Kai kuriose šalyse, įskaitant, pavyzdžiui, Iraną, Indiją, Turkiją ir Kazachstaną, galima aptikti abu naminių kupranugarių tipus, o dėl antropogeninės jų hibridizacijos gyvūnai gali būti labai tvirti ir ištvermingi – dažniausiai naudojami ilgų nuotolių prekybos keliuose.1.

Arabijos pusiasalyje dromedarai kupranugariai klasifikuojami pagal įvairius kriterijus, pavyzdžiui, kailio spalvą, ekologinę vietą ir jų produktyvumą, tačiau genetine analize pagrįstos veisimosi sistemos nėra. Kalbant apie kailio spalvą, kupranugariai, kurių kailio spalvos yra nuo tamsiai rudos iki juodos, yra žinomi kaip Magaheem, o kupranugariai su baltais kailiai yra žinomi kaip Wodeh. Sofor ir Shual kupranugarių kailis yra rudas, o soforo kupranugariai dažniausiai būna nuo tamsiai rudos iki juodos kaklo, pečių, kupros ir uodegos viršuje.3. Visos aukščiau paminėtos kupranugarių populiacijos naudojamos pieno ir mėsos gamybai, todėl priskiriamos gamybiniams kupranugariams ir yra šiaurinėje bei centrinėje Arabijos pusiasalio dalyje. Kupranugariai, auginami specialiai konkurencinėms lenktynėms, yra žinomi kaip lenktyniniai kupranugariai ir daugiausia yra iš Omano Arabijos pusiasalio pietryčiuose arba Arabijos pusiasalio šiaurėje, kur populiari pripažinta populiacija, žinoma kaip al-Hurra.4.5.

Dromedarų kupranugariai iš vakarų, pvz., Hadana ir Sahlia, ir į pietvakarius nuo Arabijos pusiasalio, pvz., Awadi ir Awarik, susiduria su kitokiomis ekologinėmis sąlygomis nei iš Arabijos pusiasalio šiaurės ir centro. Skirtingai nuo plačios dykumos, apimančios Arabijos pusiasalio šiaurę ir centrą, Hadana ir Awadi kupranugariai gyvena aukštesnėse vietose, kalnų viršūnėse, todėl yra žinomi kaip kalnų arba kalnų kupranugariai. Priešingai, Sahlia ir Awarik kupranugariai daugiausia randami netoli Saudo Arabijos Raudonosios jūros pakrantės ir yra žinomi kaip paplūdimio kupranugariai.5.

Dromedarinių kupranugarių genetinės įvairovės ir struktūros įvertinimas yra pirmasis etapas kuriant standartinę genetiškai informatyvią veisimo programą. Iki šiol ši tyrimų sritis iš esmės apsiribojo autosominių mikrosatelitinių žymenų ir dalinių mitochondrijų DNR (mtDNR) sekų analize.6,7,8o naujausios Bahbahani ir kt. pastangos.9 ir Ming ir kt.10 atitinkamai naudojo genotipo pagal seką (GBS) ir viso genomo sekos duomenis. Pagrindinis iššūkis vertinant dromedarų populiacijų genetinę įvairovę yra susijęs su prieiga prie kupranugarių mėginių, atstovaujančių įvairioms populiacijoms, ir informatyvios statistikos, pagal kurią būtų galima įvertinti jų įvairovę, apibrėžimu. Yra keletas įvairovės indeksų, kurie matuoja rūšių įvairovę ekologiniu lygmeniu, kurie taip pat gali būti naudojami vertinant gyvulių rūšių genetinę įvairovę.11.12. Šenono entropija, Simpsono indeksas ir Renyi entropija yra pavyzdžiai tokių indeksų, kurie matematiškai paverčiami ekvivalentų, vadinamų Hill skaičiais, skaičiumi, veikia taip, kad gali būti naudojami įvairovei išreikšti.11. Visi šie indeksai skyla į du komponentus; alfa ir beta įvairovė, apibūdinantys skirtingus įvairovės kampus. Alfa įvairovė matuoja vidutinę vienos ekologinės bendruomenės įvairovę, o beta įvairovė – santykinį rūšių sudėties pokytį tarp ekologinių bendrijų.11. Svarbus parametras, kuris skiriasi tarp šių dviejų įvairovės komponentų Hill skaičių, yra įvairovės tvarka (q), kuri lemia priemonės jautrumą rūšies dažniui.13. Kai q = 0, rūšių dažnis arba gausa nėra skaičiuojami. Kai q = 1, rūšys sveriamos proporcingai jų dažniui. Kai q> 1, Hill skaičius tampa jautrus dažniausiai pasitaikančioms rūšims11.13.

Neseniai Ma ir kt.12 pritaikė šias ekologinės įvairovės priemones, siekdamas kiekybiškai įvertinti SNP įvairovę individo lygmeniu. Šios siūlomos alfa ir beta įvairovės priemonės gali atsižvelgti į netolygų, neatsitiktinį SNP pasiskirstymą išilgai chromosomų. Ma ir kt.12 pasiūlė keturias Hill skaičiumi pagrįstas panašumo priemones, kad būtų galima palyginti SNP panašumą tarp populiacijų. Šios priemonės tiria SNP panašumus įvairiais lygiais: vietinis SNP sutapimas (CqN), kuris kiekybiškai įvertina bendrų SNP tarp asmenų dalį; regioninis SNP sutapimas (UqN), kuriame nagrinėjama bendrų SNP dalis bendroje populiacijoje; SNP homogeniškumas (kvN), kuris matuoja SNP tolygumą tarp populiacijų; ir SNP apyvartos papildymas (VqN), kuris rodo santykinį SNP apyvartos rodiklį vienam asmeniui.

Šiame tyrime tiriame, ar skirtingos Arabijos pusiasalio dromedarinių kupranugarių populiacijos gali būti genetiškai diskriminuojamos pagal jų geografinį pasiskirstymą, naudojant viso genomo sekos duomenis. Šiose populiacijose vertinami individualaus lygio įvairovės ir panašumo indeksai ir lyginami su etaloniniais dromedarais ir baktrijos kupranugariais.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.