Krueger, Caleb J., Robert D. Cooper, Arun Sethuraman & H. Bradley Shaffer (2026): An annotated, chromosome-level genome for the spotted turtle, Clemmys guttata. – Journal of Heredity esag049: Online ahead of print.
Ein kommentiertes Genom auf Chromosomenebene für die Tropfenschildkröte, Clemmys guttata.
Clemmys guttata,
© Hans-Jürgen Bidmon
Die Tropfenschildkröte (Clemmys guttata) ist das einzige heute noch lebende Mitglied der Gattung Clemmys und kommt in flachen Feuchtgebieten im Osten Nordamerikas vor. In den letzten Jahrzehnten haben Lebensraumveränderungen und Wilderei die Populationen der Tropfenschildkröte im gesamten Verbreitungsgebiet um mehr als 50 % reduziert, was zu einem bundesweiten Schutz in Kanada und einem Schutz auf Bundesstaatenebene in den Vereinigten Staaten geführt hat. Hier stellen wir eine annotierte, auf Chromosomenebene basierende Assemblierung von C. guttata vor, die aus Long- und Ultra-Long-Read-Daten abgeleitet wurde und die Ressourcen der Naturschutzgenomik für diese Art ergänzt. Diese Zusammenstellung umfasst 2.286.936.868 Basenpaare, von denen 98,5 % in 25 Contigs assembliert sind, was mit veröffentlichten karyotypischen Daten (n = 25) übereinstimmt und 16 lückenlose, telomer-zu-telomer-Chromosomsequenzen umfasst. BUSCO-Scores weisen auf eine hochgradig vollständige Assemblierung hin (99,4 %). Die Annotation des Genoms ergab 21.335 proteinkodierende Gene mit einem BUSCO-Vollständigkeitswert von 98,4 %. Vergleiche mit einer separaten Assemblierung, die aus Long-Read- und Hi-C-Daten abgeleitet wurde, zeigen, dass der Ersatz der Hi-C-Sequenzierung durch Ultra-Long-Sequenzierung die Telomer-Assemblierung verbessern und strukturelle Fehler in diesem Taxon reduzieren kann, allerdings auf Kosten einer verminderten Haplotyp-Phasierung, obwohl die primären Assemblierungen insgesamt hochgradig synthetisch sind. PSMC-Analysen beider Assemblies ergaben unabhängig voneinander eine lange, im Wesentlichen identische Geschichte des Populationsrückgangs bei den Tropfenschildkröten. In Verbindung mit genomischen Probenahmen im gesamten Verbreitungsgebiet werden diese Ressourcen entscheidende Daten zum Verständnis der genetischen Struktur, der Muster lokaler Anpassung und der demografischen Geschichte dieser Art liefern und dazu beitragen, einen weiteren Rückgang aufzuhalten.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Diese Studie liefert eine komplette Zusammenstellung des Chromosomenaufbaus für diese Art, die sicher nicht für jeden leicht verständlich beschrieben wird. Allerdings ermöglichte die Arbeit eine vergleichende dRad-Sequenz Gegenüberstellung für 1.200 Individuen über ein sehr großes Nord-süd-Verbreitungsgebiet von Kanada bis ins nördliche Florida. Was die Daten aber auch zeigen ist diese Art durch einen stetig über lange Zeit abnehmenden Ne-Wert. Diese Abnahme begann vor schon vor etwa 14 Millionen Jahren mit der Abspaltung von ihren letzten gemeinsamen Vorfahren was andeutet, dass die Populationsgröße seit dieser Zeit kontinuierlich sinkt (Thomson et al., 2021). Da C. guttata ein Alter von 110 Jahren erreichen kann und die Autoren mit einer Generationsfolge von 20 Jahren ausgehen sind diese Ne-Daten fast gut vergleichbar mit Homo sapiens. Sicher ist die menschliche Population weltweit wesentlich umfangreicher, aber wir sollten uns doch daran erinnern, dass Ausgrenzung, Abspaltung und nationalistische Migrationsfeindlichkeit nicht gerade zu den biologischen Eigenschaften zählen, die das Langzeitüberleben einer Spezies fördern.
Literatur
Thomson, R. C., P. Q. Spinks & H. B. Shaffer (2021): A global phylogeny of turtles reveals a burst of climate-associated diversification on continental margins. – Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 118(7): e2012215118 oder Abstract-Archiv.
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Clemmys guttata – Tropfenschildkröte