חוקרים עשו צעדים משמעותיים בריצוף גנומי עבור משפחת זבובי הפירות, Drosophilidae, על ידי ריצוף של 179 מינים, כולל זבובי בר, שמורים במוזיאון וזבובי מעבדה. באמצעות גישת רצף היברידי, הם ייצרו גנומים באיכות גבוהה ובעלות נמוכה.
חוקרים השתמשו בגישה היברידית לרצף DNA מזבובי בר בודדים ודגימות מוזיאון.
מחקר חדש קידם באופן משמעותי את הגנומיקה של זבובי הפירות על ידי ריצוף 179 מִין ושיפור העץ הפילוגנטי עבור 360 מינים, המראה שרצף גנום מקיף ניתן להשגה בתקציב קטן.
הרחבת אופקים גנומיים בחקר זבובי פירות
שפע של נתוני רצף גנומי חדשים ממלאים פערים גדולים בעץ זבוב הפירות של החיים, מדווחים ברנרד קים מאוניברסיטת סטנפורד ועמיתיו היום (18 ביולי) בכתב העת הפתוח. PLOS ביולוגיה.
זבובי פירות הם מודלים של אורגניזמים קלאסיים במחקר ביולוגי והיו בין המינים הראשונים שרצף כל הגנום שלהם. עם למעלה מ-4,400 מינים, המגוון של משפחת זבובי הפירות יכול להציע תובנות לגבי דפוסים ותהליכים אבולוציוניים. עם זאת, רק לחלק מהמינים הללו יש רצף הגנום שלהם, ורוב רצפי הגנום של זבובי הפירות שפורסמו הם ממערך מצומצם מאוד של מינים עם זני מעבדה מייצגים.
תערובת של 15 מיני זבובים שונים שנאספו בבריטניה בשנת 2023. קרדיט: Darren J. Obbard (CC-BY 4.0)
התקדמות ברצף הגנום של זבוב הפירות
כדי להתמודד עם זה, החוקרים רצפו את הגנום של 179 מיני זבובים ממשפחת התסיסנית, כולל זבובים שנתפסו בטבע, דגימות מוזיאליות משומרות וזנים שגודלו במעבדה. באמצעות גישת ריצוף היברידי המשלבת את הטכנולוגיות החדשות ביותר לקריאה קצרה וארוכה, הם הצליחו לייצר רצפי גנום בעלות נמוכה ואיכות גבוהה מחומר מוגבל. הם השתמשו ברצפי הגנום החדשים ובנתונים שפורסמו בעבר כדי לייצר עץ פילוגנטי עבור 360 מינים במשפחת התסיסנית, חידוד הבנתנו את הקשרים האבולוציוניים של מינים אלה. הם גם יישרו כמעט 300 גנומים של זבובי פירות ככלי קוד פתוח למחקר גנומי השוואתי עתידי, כגון יישור גנום שלם.
מחבר שותף, ג'יימס המקר, עורך דגימת רשת גורפת במדינת רדוודס והפארק הלאומי, קליפורניה, ארה"ב. קרדיט: ברנרד י. קים (CC-BY 4.0)
בעוד מאמצי רצף בקנה מידה גדול עבור אורגניזמים גדולים יותר כגון יונקים נמצאים בעיצומם, מחקר זה מדגים כי רצף גנום עבור אורגניזמים קטנים כגון זבובים בודדים – אפילו אלה שנשמרו במוזיאונים עד שני עשורים – אפשרי כעת.
המחברים מוסיפים, "עכשיו זה אפשרי לחלוטין לחשוב על הרכבת גנומים עבור מאות או אלפי מינים, אפילו בתקציב המחקר של מעבדה אחת. סוג זה של דגימה בקנה מידה גדול ברמת קליד יספק לנו רמה חסרת תקדים של רזולוציה לחקר רצפי הגנום של קבוצות מגוונות כמו זבובי פירות ומעבר לכך, מה שבטוח ישפר את ההבנה שלנו לגבי התהליך האבולוציוני".
