Eine Vielzahl neuer Genomsequenzdaten füllt große Lücken im Stammbaum der Fruchtfliege, berichten Bernard Kim von der Stanford University, USA, und Kollegen im Open-Access-Journal PLOS BiologieVeröffentlichung am 18. Juli.
Fruchtfliegen sind klassische Modellorganismen in der biologischen Forschung und gehörten zu den ersten Arten, deren gesamtes Genom sequenziert wurde. Mit über 4.400 Arten könnte die Vielfalt der Fruchtfliegenfamilie Einblicke in evolutionäre Muster und Prozesse bieten. Aber nur bei einem Bruchteil dieser Arten ist das Genom sequenziert, und die meisten veröffentlichten Fruchtfliegengenomsequenzen stammen von einer sehr begrenzten Anzahl von Arten mit repräsentativen Inzuchtstämmen im Labor.
Um dieses Problem zu untersuchen, sequenzierten Forscher die Genome von 179 Fliegenarten aus der Familie der Drosophilidae, darunter in der Wildnis gefangene Fliegen, konservierte Museumsexemplare und im Labor gezüchtete Stämme.
Mithilfe eines hybriden Sequenzierungsansatzes, der die neuesten Kurz- und Langlese-Sequenzierungstechnologien kombiniert, konnten sie aus begrenztem Material kostengünstige und qualitativ hochwertige Genomsequenzen erstellen.
Mithilfe der neuen Genomsequenzen und zuvor veröffentlichter Daten erstellten sie einen phylogenetischen Baum für 360 Arten der Familie Drosophilidae und verfeinerten so unser Verständnis der evolutionären Beziehungen dieser Arten. Außerdem ordneten sie fast 300 Fruchtfliegengenome als Open-Source-Tool für zukünftige vergleichende Genomforschungen an, beispielsweise für eine Ganzgenom-Anordnung.
Während groß angelegte Sequenzierungsbemühungen für größere Organismen wie Säugetiere bereits in vollem Gange sind, zeigt diese Studie, dass nun auch die Genomsequenzierung kleiner Organismen wie einzelner Fliegen möglich ist – sogar solcher, die bis zu zwei Jahrzehnte lang in Museen aufbewahrt wurden.
Die Autoren fügen hinzu: „Es ist jetzt durchaus möglich, über die Zusammenstellung von Genomen für Hunderte oder Tausende von Arten nachzudenken, selbst mit dem Forschungsbudget eines einzelnen Labors. Diese Art der groß angelegten Probenentnahme auf Klade-Ebene wird uns eine beispiellose Auflösung für die Untersuchung der Genomsequenzen verschiedener Gruppen wie Fruchtfliegen und darüber hinaus bieten, was unser Verständnis des Evolutionsprozesses mit Sicherheit verbessern wird.“
Mehr Informationen:
Kim BY, Gellert HR, Church SH, Suvorov A, Anderson SS, Barmina O, et al. (2024) Einzelfliegen-Genomassemblierungen füllen große phylogenomische Lücken im gesamten Stammbaum der Drosophilidae. PLoS Biologie (2024). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002697