Аннотация:Колониальный гидроидный полип Dynamena pumila (Linnaeus, 1758) — перспективный
модельный объект для эволюционной биологи развития. До сегодняшнего времени остается
непонятен механизм становления первичной орально-аборальной оси тела D. pumila, которая
морфологически определяется только к стадии препланулы. Более того, при формировании
взрослой колонии у побегов специфицируется дополнительная ось симметрии тела. В
морфогенезе разных частей колонии встречается впервые описанный для гидроидов
морфогенез путем заложения хитиновых септ. Данный механизм используется при
формировании прикрепительных дисков первичного побега, столона и побега во время
закладки гидрантов в верхушке роста. Эмбриональное развитие характеризуется
уникальными клеточными механизмами гаструляции, описанными пока только у D. pumila.
Для дальнейшего, более глубокого изучения механизмов регуляции развития D. pumila
возникла необходимость в создании референсного транксриптома. На заполнение этого
пробела и была направлена наша работа.
При подготовке образца для секвенирования была выделена тотальная РНК из смеси
разных стадий развития D. pumila: от неоплодотворенных яиц до первичного побега.
С помощью секвенатора Illumina 4000 было получено 830 млн. парноконцевых чтений
длиной 150 п. н. Данные были подготовлены к сборке с использованием программ
Trimmomatic и FastQC. Сборка производилась при помощи пакета программного
обеспечения Trinity. Проверка качества сборки была сделана по базе генов, общих для всех
Metazoa, с использованием программы HMMER, показала, что полученная сборка содержит
полнодлинновые последовательности 97,18 % генов, N50 — 1890 н. Собранный траскриптом
был аннотирован с помощью автоматических алгоритмов аннотации программы Blast2Go.
В первую очередь мы проанализировали наличие и разнообразие компонентов Wnt
сигнального пути, который является центральным в регуляции становления осей тела. Так же
при идентификации генов-мишеней WNT канонического каскада мы выяснили, что у
D. pumila имеется три гена транскрипционного фактора brachiury, два из которых являются
относительно недавно дуплицированными паралогами. Ранее считалось, что у Hydrozoa
присутствуют только два гена brachiury. Был проведен филогенетический анализ
интересующих нас генов на основе консенсуснового выравнивания аминокислотных и
нуклеотидных последовательностей.
Мы считаем, что выбор уникального модельного объекта и его изучение с
применением молекулярно-биологических методик и подходов сравнительной геномики
позволят внести значительный вклад в понимание эволюции процессов развития и
становления первичного плана тела у базальных групп многоклеточных животных.
Исследования выполняются при поддержке РФФИ, проект № 17-04-01988 а.