МИТОГЕНОМИКА ПРЕСНОВОДНЫХ МИТОГЕНОМИКА ПРЕСНОВОДНЫХ РЫБ СЕМЕЙСТВА КАРПОВЫХ РЫБ СЕМЕЙСТВА КАРПОВЫХ

( (CYPRINIDAECYPRINIDAE)) Луданный Р.И.,Луданный Р.И., Хрисанфова Г.Г.,Хрисанфова Г.Г., Столбунова В.В.Столбунова В.В.**, Слынько Ю.В., Слынько Ю.В.**, Рысков А.П.,, Рысков А.П.,

Семенова С.К.Семенова С.К.

Институт биологии гена РАН. 119334, Москва, улица Вавилова д. 34/5.* Институт биологии внутренних вод РАН. 152742, пос. Борок, Некоузский район, Ярославская область.

Carassius auratus L. NC_002079.1

Alburnus alburnus L. AB_239593.1

Barbus barbus L. AB_238965.1

Phoxinus phoxinus L. AP_009061.1

Leucisсus soufia L. AY_704459.1.

Список исследуемых представителей карповых рыбСписок исследуемых представителей карповых рыб

C. сarpio carpio L. (Волжский карп) AY345339

C. сarpio carpio L. (Немецкий карп) AY345338

C. сarpio carpio L. (Yangtze river carp) AY345331

C. сarpio carpio L. (Xingguo carp) AY345332

C. сarpio carpio L. (Qingtian carp) AY347296

C. сarpio carpio L. (Japanese Koi carp) AY347298

C. сarpio carpio L. (Purse red carp) AY347300

C. сarpio carpio L. (Big belly carp) AY347303

C. сarpio carpio L. (Yuanjiang River wild common carp) AY347302

C. сarpio carpio L. (Алтайский карп, чумышская и приобская популяции) Новосибирская область, Россия

C. сarpio carpio L. ( Черепетский карп, рамчатый и чешуйчатый) Черепецкая ГЭС, Тульская область, Россия

C. сarpio carpio L. (Ропшинский карп, линии ММ и ВВ) Ленинградская область, Россия

C. сarpio carpio L. (Ангелинский карп, чешуйчатый и зеркальный) Краснодарский край, Россия

C. сarpio carpio L. (Ставропольский карп) Ставропольский край, Россия

Список исследуемых пород и видов карпа Список исследуемых пород и видов карпа C. carpioC. carpio

• Какова вариабельность контрольного Какова вариабельность контрольного региона у карповых региона у карповых ??

• Как дифференцируются Как дифференцируются представители семейства карповых представители семейства карповых по контрольному региону по контрольному региону ??

Al1 1 Al2 1 Volga German R(BB) 1 R(MM) 1 St 1 Hu 1 Ch1 1 Ch2 1 An1 1 An2 1 As 1 Purse red carp 1 Yuanjiang Big belly carp 1 Yangtze Xingguo Xingtao Qingtian Japanese Koi Carassius auratus 1 Carassius auratus Barbus barbus1 Barbus barbus Phoxinus phoxinus Abramis brama 1 Abramis brama 2 Alburnus alburnus Leuciskus soufia Rutilus rutilus 1 Rutilus rutilus 299

99

99

99

99

99

99

92

98

95

85

79

73

9999

86

6198

69

4

23

0.000.050.100.15

01020

 Общая длина

CR

Количество

идентичных сайтов

Число нуклеотидных замен

Число замен

(%)

Abramis brama 900 547 353 39,2

Alburus alburnus 933 547 386 42,9

Rutilus rubilio 932 547 385 42,8

Rutilus rutilus 931 547 384 42,7

Leuciscus sofia 927 547 380 42,2

Carassius auratus 931 547 384 42,7

German mirror carp 931 547 384 42,7

Japanese Koi carp 928 547 381 42,3

Phoxinus phoxinus 926 547 379 42,1

Qingtian carp 930 547 383 42,6

Russian carp 928 547 381 42,3

Volga carp 931 547 384 42,7

Xingguo carp 928 547 381 42,3

Yantze river carp 931 547 384 42,7

Yuanjiang river carp 928 547 381 42,3

Амурский сазан 928 547 381 42,3

Венгерский карп 928 547 381 42,3

Полиморфизм контрольного регионаПолиморфизм контрольного региона

ETAS

CSB F

CSB E

CSB D

CSB 1

CSB 2

CSB 3

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

ETAS CSB D CSB F CSB E CSB 1 CSB 2 CSB 30

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Количество нуклеотидных Количество нуклеотидных замен в доменахзамен в доменах

Число транзицийЧисло транзиций █ █ и и трансверсий трансверсий █ █ в разных в разных доменах контрольного региона доменах контрольного региона

St 1

Ch2 1

Al2 1

Al1 1

Volga

German

R(BB) 1

An2 1

R(MM) 1

Ch1 1

As 1

An1 1

Purse red carp 1

Japanese Koi

Yuanjiang

Russian

Big belly carp 1

Yangtze

Qingtian

Xingguo

Carassius auratus 1

Carassius auratus 2

Barbus barbus 1

Barbus barbus 2

Phoxinus phoxinus

Alburnus alburnus

Abramis brama 1

Abramis brama 2

Leuciskus soufia

Rutilus rutilus 1

Rutilus rutilus 2

2

Генетическая дифференциация карповых рыб на основании изменчивости в Генетическая дифференциация карповых рыб на основании изменчивости в CSB-ECSB-E домена контрольного региона домена контрольного региона

As 1

Hu 1

An1 1

An2 1

Al1 1

St 1

R(BB) 1

R(MM) 1

Ch1 1

Al2 1

German

Russian

Volga

Yangtze

Xingguo

Japanese Koi

Purse red carp 1

Big belly carp 1

Yuanjiang

Carassius auratus 1

Carassius auratus

Cyprinus carpio

Barbus barbus1

Barbus barbus

Qingtian

Rutilus rutilus 1

Rutilus rutilus 2

Abramis brama 1

Abramis brama 2

Alburnus alburnus

Phoxinus phoxinus

Leuciskus soufia

0.02

Генетическая дифференциация карповых рыб на основании Генетическая дифференциация карповых рыб на основании изменчивости зоны предполагаемого промотораизменчивости зоны предполагаемого промотора

• Какова вариабельность двух Какова вариабельность двух митохондриальных генов митохондриальных генов coxcox IIII и и cox IIIcox III у карповых рыб у карповых рыб ??

• Как дифференцируются Как дифференцируются представители карповых рыб по представители карповых рыб по этим генам этим генам ??

1 2 3

1 pos

2 pos

3 pos

  Транзиции (Тр) Трансверсии (Тв) Тр/Тв Транзиции (Тр) Трансверсии (Тв) Тр/Тв

1 pos 14 1 13,2 38 19 2,0

2 pos 2 1 4,1 9 3 2,7

3 pos 49 25 2,0 29 14 3,0

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 2 3

1 pos

2 pos

3 pos

Характеристика нуклеотидного разнообразия (в 1-ом, 2-ом и 3-ем положении кодонов) генов cox II и cox III в исследованной выборке карповых рыб

cox IIcox II cox IIIcox III

cox IIIcox II

Al1 1 Al2 1 Volga German R(BB) 1 R(MM) 1 St 1 Hu 1 Ch1 1 Ch2 1 An1 1 An2 1 As 1 Purse red carp 1 Yuanjiang Big belly carp 1 Yangtze Xingguo Xingtao Qingtian Japanese Koi Carassius auratus 1 Carassius auratus Barbus barbus1 Barbus barbus Phoxinus phoxinus Abramis brama 1 Abramis brama 2 Alburnus alburnus Leuciskus soufia Rutilus rutilus 1 Rutilus rutilus 299

99

99

99

99

99

99

92

98

95

85

79

73

9999

86

6198

69

4

23

0.000.050.100.15

01020

Abramis brama 1

Abramis brama 2

Rutilus rutilus 1

Rutilus rutilus 2

Alburnus alburnus

Phoxinus phoxinus

Carassius auratus

Barbus barbus

Cyprinus carpio

100

34

99

99

63

0.000.020.040.060.080.10

0510152025

Abramis brama 1

Abramis brama 2

Alburnus alburnus

Rutilus rutilus 1

Rutilus rutilus 2

Leuciscus baicalensis

Phoxinus phoxinus

Carassius auratus

Barbus barbus

Cyprinus carpio

100

100

100

79

98

51

0.000.020.040.060.08

0510152025

Генетическая дифференциация карповых рыб на основании Генетическая дифференциация карповых рыб на основании изменчивости генов изменчивости генов cox IIcox II, , cox III cox III ии CRCR

cox IIcox II

cox IIIcox III

CRCR

• Какова скорость накопления Какова скорость накопления мутационных изменений в мутационных изменений в кодирующих и некодирующих кодирующих и некодирующих участках мт генома карповых рыб ?участках мт генома карповых рыб ?

• Применима ли гипотеза Применима ли гипотеза «молекулярных часов» для оценки «молекулярных часов» для оценки дивергенции карповых рыб ?дивергенции карповых рыб ?

Al1 1 Al2 1 Volga German R(BB) 1 R(MM) 1 St 1 Hu 1 Ch1 1 Ch2 1 An1 1 An2 1 As 1 Purse red carp 1 Yuanjiang Big belly carp 1 Yangtze Xingguo Xingtao Qingtian Japanese Koi Carassius auratus 1 Carassius auratus Barbus barbus1 Barbus barbus Phoxinus phoxinus Abramis brama 1 Abramis brama 2 Alburnus alburnus Leuciskus soufia Rutilus rutilus 1 Rutilus rutilus 299

99

99

99

99

99

99

92

98

95

85

79

73

9999

86

6198

69

4

23

0.000.050.100.15

01020

Abramis brama 1

Abramis brama 2

Rutilus rutilus 1

Rutilus rutilus 2

Alburnus alburnus

Phoxinus phoxinus

Carassius auratus

Barbus barbus

Cyprinus carpio

100

34

99

99

63

0.000.020.040.060.080.10

0510152025

Abramis brama 1

Abramis brama 2

Alburnus alburnus

Rutilus rutilus 1

Rutilus rutilus 2

Leuciscus baicalensis

Phoxinus phoxinus

Carassius auratus

Barbus barbus

Cyprinus carpio

100

100

100

79

98

51

0.000.020.040.060.08

0510152025

27 MY (Zardoya & Doadrio, 1999) Vcox II&cox III = 0.35 %/ MY; , Vcr = 0.7 %/MY

cox IIcox II

cox IIIcox III

CRCR

Генетическая дифференциация карповых рыб на основании Генетическая дифференциация карповых рыб на основании изменчивости генов изменчивости генов cox IIcox II, , cox III cox III ии CRCR

Европейский карп

Амурский сазан

Азиатский карп

0,4 млн. лет назад0,4 млн. лет назад 1,65 млн. лет назад1,65 млн. лет назад

СПАСИБО ЗА СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕВНИМАНИЕ