Jiang, Hui, Zhongkai Wang, Xiaofei Zhai, Guangwei Ma, Tongliang Wang, Fei Kong, Wenkai Luo, Ziwei Yu, Haorong Li, Yandong Ren, Rui Guo, Li Jian, Longhui Zhao, Ziye Zuo, Shoupeng Pan, Zan Qi, Yuxin Zhang, Zhuoya Liu, Dingqi Rao, Yongxin Li & Jichao Wang (2024): Chromosome-level genome of diamondback terrapin provides insight into the genetic basis of salinity adaptation. – Integrative Zoology: Online ahead of print.
Das Genom der Diamantschildkröte liefert auf Chromosomenniveau Einblicke in die genetischen Grundlagen zur Anpassung an die Salinität.
DOI: 10.1111/1749-4877.12898 ➚
Malaclemys terrapin,
im Aquaterrarium
© Hans-Jürgen Bidmon
Carolina-Diamantschildkröten (Malaclemys terrapin centrata) weisen eine starke Anpassungsfähigkeit an die Umwelt auf und leben sowohl im Süß- als auch im Salzwasser. Die genetische Grundlage dieser Anpassungsfähigkeit stand jedoch nicht im Mittelpunkt der Forschung. In dieser Studie haben wir erfolgreich eine ähnliche Genomzusammensetzung auf Chromosomenebene für M. t. centrata mit einer Größe von 2,21 Gb erstellt, wobei hochauflösende und hochdichte genomische Sequenzierungsdaten verwendet wurden, die auf mehreren Plattformen generiert wurden. Das M. t. centrata-Genom enthält 25 Chromosomen und das Gerüst N50 von etwa 143,75 Mb, was eine hohe Kontinuität und Genauigkeit zeigt. Insgesamt bestanden 53,82 % der Genomzusammensetzung aus repetitiven Sequenzen und es wurden 22.435 proteinkodierende Gene vorhergesagt. Unsere phylogenetische Analyse ergab, dass M. t. centrata eng mit der Rotwangen-Schmuckschildkröte (Trachemys scripta elegans) verwandt ist, wobei die Divergenz vor etwa 23,6 Millionen Jahren (Mya) während des frühen Neogen im Känozoikum lag. Die Populationsgröße von M. t. centrata nahm in der Vergangenheit ähnlich wie vor 14 Millionen Jahren während des Känozoikums deutlich ab. Eine vergleichende Genomanalyse ergab, dass 36 mit dem Ionentransport in Zusammenhang stehende Genfamilien erweitert wurden und mehrere Gene (AQP3, Solute Carrier Subfamily und Kaliumkanal-Gene) im Genom von M. t. centrata spezifische Aminosäuremmutationen aufwiesen. Veränderungen an diesen Genen, die mit dem Ionentransport in Zusammenhang stehen, könnten zur bemerkenswerten Anpassungsfähigkeit der Diamantschildkröte an den Salzgehalt beigetragen haben. Die Ergebnisse dieser Studie liefern nicht nur ein hochwertiges Referenzgenom für M. t. centrata, sondern erläutern auch die mögliche genetische Grundlage für die Anpassung an den Salzgehalt bei dieser Art.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Siehe dazu auch Ashley et al. (2021) und Hong et al. (2019) sowie die dortigen Kommentare.
Literatur
Ashley, E. A., A. K. Davis, V. K. Terrell, C. Lake, C. Carden, L. Head, R. Choe & J. C. Maerz (2021): Effects of Salinity on Hatchling Diamond-Backed Terrapin (Malaclemys terrapin) Growth, Behavior, and Stress Physiology. – Herpetologica 77(1): 45-55 oder Abstract-Archiv.
Hong, M., N. Li, J. Li, W. Li, L. Liang, Q. Li, R. Wang, H. Shi, K. B. Storey & L. Ding (2019): Adenosine Monophosphate-Activated Protein Kinase Signaling Regulates Lipid Metabolism in Response to Salinity Stress in the Red-Eared Slider Turtle Trachemys scripta elegans. – Frontiers in Physiology 10: 962 oder Abstract-Archiv.
Galerien
Malaclemys terrapin – Diamantschildkröte