Las variantes estructurales están enriquecidas en fenotipos visibles perjudiciales en Drosophila

Área de la Ciencia:

• La genómica
• Genética de las poblaciones
• Biología del desarrollo

Sus antecedentes:

• Las variantes estructurales del genoma (SV) contribuyen significativamente a la variación genética, pero a menudo se pierden por la secuenciación de lectura corta.
• El papel de los SV en los rasgos del organismo no se entiende bien, a pesar de su importancia potencial.
• Las tecnologías de secuenciación de larga lectura ofrecen una detección mejorada de SV complejos.

Objetivo del estudio:

• Investigar la base molecular de los fenotipos clásicos en Drosophila melanogaster utilizando secuenciación de larga lectura.
• Identificar las nuevas variantes estructurales subyacentes a la variación fenotípica.
• Evaluar la contribución de los SV a los rasgos perjudiciales.

Principales métodos:

• Se generaron ensamblajes de genoma de novo altamente contiguos para 11 cepas de Drosophila melanogaster utilizando lecturas largas de Oxford Nanopore.
• Construyó un gráfico del pangénoma para mapear los SV de resolución de nucleótidos, incluidos los reordenamientos complejos.
• Las mutaciones causales candidatas validadas usando CRISPR-Cas9.

Principales resultados:

• Se identificaron nuevas mutaciones causales candidatas para 15 fenotipos y nuevos alelos moleculares para 2 mutaciones.
• Descubrió varios SV, incluidas las inserciones y duplicaciones de elementos transponibles, subyacentes a fenotipos específicos de Drosophila (por ejemplo, Ablp^eyD, plexus, Curved).
• Descubrió SV no caracterizados previamente en genes conocidos asociados al fenotipo, como el blanco y el amarillo.

Conclusiones:

• Las variantes estructurales, particularmente las de más de 100 bp, están desproporcionadamente enriquecidas en genes asociados con cambios fenotípicos en Drosophila.
• Los SV juegan un papel sustancial en la causa de los fenotipos visibles perjudiciales en Drosophila.
• La secuenciación de larga lectura y los gráficos del pangénomo son herramientas poderosas para diseccionar la base genética de rasgos complejos.