Pressing NGS data through the mill of Kmer spectra and allelic coverage ratios in order to scan reproductive modes in non-model species

Genomic evidence of paternal genome elimination in the globular springtail Allacma fusca

Paternal genome elimination (PGE) - a type of reproduction in which males inherit but fail to pass on their father’s genome - evolved independently in six to eight arthropod clades. Thousands of species, including several important for agriculture, reproduce via this mode of reproduction. While PGE is well established in some of the clades, the evidence in globular springtails (Symphypleona) remains elusive, even though they represent the oldest and most species rich clade putatively reproducing via PGE. We sequenced genomic DNA from whole bodies of Allacma fusca males with high fractions (>27.5%) of sperm to conclusively confirm that all the sperm carry one parental haplotype only. Although it is suggestive that the single haplotype present in sperm is maternally inherited, definitive genetic proof of the parent of origin is still needed. The genomic approach we developed allows for detection of genotypic differences between germline and soma in all species with sufficiently high fraction of germline in their bodies. This opens new opportunities for scans of reproductive modes in small organisms.

genomics, reproduction, paternal genome elimination, springtails

This is an automatically generated version. The authors and PCI decline all responsibility concerning its content

الدليل الجينومي على القضاء على الجينوم الأبوي في ذيل الربيع الكروي Allacma fusca

القضاء على الجينوم الأبوي (PGE) - وهو نوع من التكاثر يرث فيه الذكور جينوم والدهم ولكنهم يفشلون في نقله - تطور بشكل مستقل في ستة إلى ثمانية فروع فرعية من المفصليات. تتكاثر آلاف الأنواع، بما في ذلك العديد من الأنواع المهمة للزراعة، عبر هذا النمط من التكاثر. في حين أن PGE راسخ في بعض الفروع، فإن الأدلة الموجودة في الذيل الزنبركي الكروي (Symphypleona) لا تزال بعيدة المنال، على الرغم من أنها تمثل أقدم وأكثر الأنواع الغنية بالأنواع التي تتكاثر بشكل مفترض عبر PGE. قمنا بتسلسل الحمض النووي الجينومي من أجسام كاملة لذكور Allacma fusca مع أجزاء عالية (> 27.5%) من الحيوانات المنوية للتأكد بشكل قاطع من أن جميع الحيوانات المنوية تحمل نمطًا فرديًا أبويًا واحدًا فقط. على الرغم من أنه يوحي بأن النمط الفرداني الوحيد الموجود في الحيوانات المنوية موروث من الأم، إلا أنه لا تزال هناك حاجة إلى دليل جيني قاطع على الأصل الأصلي. يسمح النهج الجينومي الذي قمنا بتطويره باكتشاف الاختلافات الوراثية بين السلالة الجرثومية والسوما في جميع الأنواع التي تحتوي على نسبة عالية بما فيه الكفاية من السلالة الجرثومية في أجسامها. وهذا يفتح فرصًا جديدة لفحص أنماط التكاثر في الكائنات الحية الصغيرة.

علم الجينوم، التكاثر، القضاء على الجينوم الأبوي، الذيل الربيعي

This is an automatically generated version. The authors and PCI decline all responsibility concerning its content

Evidencia genómica de la eliminación del genoma paterno en el colémbolo globular Allacma fusca

La eliminación del genoma paterno (PGE), un tipo de reproducción en el que los machos heredan pero no transmiten el genoma de su padre, evolucionó de forma independiente en seis a ocho clados de artrópodos. Miles de especies, incluidas varias importantes para la agricultura, se reproducen mediante este modo de reproducción. Si bien la PGE está bien establecida en algunos de los clados, la evidencia en los colémbolos globulares (Symphypleona) sigue siendo difícil de alcanzar, a pesar de que representan el clado más antiguo y rico en especies que supuestamente se reproduce a través de PGE. Secuenciamos ADN genómico de cuerpos completos de machos Allacma fusca con altas fracciones (>27,5%) de esperma para confirmar de manera concluyente que todos los espermatozoides portan un solo haplotipo parental. Aunque parece indicativo de que el único haplotipo presente en el espermatozoide se hereda por vía materna, aún se necesita una prueba genética definitiva del progenitor de origen. El enfoque genómico que desarrollamos permite la detección de diferencias genotípicas entre la línea germinal y el soma en todas las especies con una fracción suficientemente alta de línea germinal en sus cuerpos. Esto abre nuevas oportunidades para exploraciones de modos reproductivos en organismos pequeños.

genómica, reproducción, eliminación del genoma paterno, colémbolos

This is an automatically generated version. The authors and PCI decline all responsibility concerning its content

Preuve génomique de l'élimination du génome paternel chez le collembole globulaire Allacma fusca

L'élimination du génome paternel (PGE) - un type de reproduction dans lequel les mâles héritent mais ne parviennent pas à transmettre le génome de leur père - a évolué indépendamment dans six à huit clades d'arthropodes. Des milliers d'espèces, dont plusieurs importantes pour l'agriculture, se reproduisent via ce mode de reproduction. Bien que la PGE soit bien établie dans certains clades, les preuves chez les collemboles globulaires (Symphypleona) restent insaisissables, même s'ils représentent le clade le plus ancien et le plus riche en espèces se reproduisant putativement via la PGE. Nous avons séquencé l'ADN génomique de corps entiers de mâles Allacma fusca avec des fractions élevées (> 27,5 %) de spermatozoïdes pour confirmer de manière concluante que tous les spermatozoïdes ne portent qu'un seul haplotype parental. Même s’il semble suggérer que l’haplotype unique présent dans le sperme est hérité de la mère, une preuve génétique définitive du parent d’origine est encore nécessaire. L'approche génomique que nous avons développée permet de détecter les différences génotypiques entre la lignée germinale et le soma chez toutes les espèces ayant une fraction suffisamment élevée de lignée germinale dans leur corps. Cela ouvre de nouvelles opportunités pour l'analyse des modes de reproduction chez les petits organismes.

génomique, reproduction, élimination du génome paternel, collemboles

This is an automatically generated version. The authors and PCI decline all responsibility concerning its content

गोलाकार स्प्रिंगटेल अल्लाक्मा फ़ुस्का में पैतृक जीनोम उन्मूलन के जीनोमिक साक्ष्य

पैतृक जीनोम उन्मूलन (पीजीई) - एक प्रकार का प्रजनन जिसमें पुरुषों को विरासत मिलती है लेकिन वे अपने पिता के जीनोम को पारित करने में विफल रहते हैं - छह से आठ आर्थ्रोपोड समूहों में स्वतंत्र रूप से विकसित हुआ। हजारों प्रजातियाँ, जिनमें कृषि के लिए महत्वपूर्ण कई प्रजातियाँ भी शामिल हैं, प्रजनन की इस पद्धति के माध्यम से प्रजनन करती हैं। जबकि पीजीई कुछ समूहों में अच्छी तरह से स्थापित है, गोलाकार स्प्रिंगटेल्स (सिम्फिप्लोना) में साक्ष्य मायावी बना हुआ है, भले ही वे पीजीई के माध्यम से अनुमानित रूप से प्रजनन करने वाले सबसे पुराने और सबसे प्रजाति समृद्ध क्लैड का प्रतिनिधित्व करते हैं। हमने निर्णायक रूप से पुष्टि करने के लिए कि सभी शुक्राणुओं में केवल एक पैतृक हैप्लोटाइप होता है, उच्च अंश (>27.5%) वाले अल्लाकमा फ्यूस्का पुरुषों के पूरे शरीर से जीनोमिक डीएनए को अनुक्रमित किया। यद्यपि यह सुझाव है कि शुक्राणु में मौजूद एकल हैप्लोटाइप मातृ रूप से विरासत में मिला है, उत्पत्ति के माता-पिता के निश्चित आनुवंशिक प्रमाण की अभी भी आवश्यकता है। हमारे द्वारा विकसित जीनोमिक दृष्टिकोण उन सभी प्रजातियों में जर्मलाइन और सोम के बीच जीनोटाइपिक अंतर का पता लगाने की अनुमति देता है, जिनके शरीर में जर्मलाइन का पर्याप्त उच्च अंश होता है। इससे छोटे जीवों में प्रजनन मोड के स्कैन के नए अवसर खुलते हैं। जीनोमिक्स, प्रजनन, पैतृक जीनोम उन्मूलन, स्प्रिंगटेल्स

This is an automatically generated version. The authors and PCI decline all responsibility concerning its content

球状トビムシ Allacma fusca における父系ゲノム除去のゲノム証拠

父系ゲノム消去 (PGE) - オスが父親のゲノムを受け継ぎながらも継承できない生殖の一種 - は、6 ～ 8 つの節足動物クレードで独立して進化しました。農業にとって重要な種を含む数千の種が、この生殖様式で繁殖します。 PGE は一部のクレードでは十分に確立されていますが、球状トビムシ (Symphypleona) は、PGE を介して繁殖していると推定される最古で最も種が豊富なクレードであるにもかかわらず、証拠は依然としてとらえどころがありません。私たちは、高い割合（27.5% 以上）の精子を含むアラクマ フスカ雄の全身からゲノム DNA を配列決定し、すべての精子が 1 つの親ハプロタイプのみを保有していることを最終的に確認しました。精子に存在する単一のハプロタイプが母性遺伝であることは示唆されていますが、起源の親の決定的な遺伝的証拠が依然として必要です。私たちが開発したゲノムアプローチにより、体内に生殖系列の割合が十分に高いすべての種の生殖系列と体細胞間の遺伝子型の違いを検出することができます。これにより、小型生物の生殖様式をスキャンする新たな機会が開かれます。

ゲノミクス、生殖、父系ゲノム除去、トビムシ

This is an automatically generated version. The authors and PCI decline all responsibility concerning its content

Evidência genômica da eliminação do genoma paterno no colêmbolo globular Allacma fusca

A eliminação do genoma paterno (PGE) - um tipo de reprodução em que os machos herdam, mas não conseguem transmitir o genoma do pai - evoluiu independentemente em seis a oito clados de artrópodes. Milhares de espécies, incluindo várias importantes para a agricultura, reproduzem-se através deste modo de reprodução. Embora a PGE esteja bem estabelecida em alguns dos clados, a evidência em colêmbolos globulares (Symphypleona) permanece indefinida, embora representem o clado mais antigo e mais rico em espécies que se reproduz supostamente via PGE. Sequenciamos o DNA genômico de corpos inteiros de machos Allacma fusca com altas frações (> 27,5%) de esperma para confirmar conclusivamente que todos os espermatozoides carregam apenas um haplótipo parental. Embora seja sugestivo que o único haplótipo presente no esperma seja herdado pela mãe, ainda é necessária uma prova genética definitiva do progenitor de origem. A abordagem genômica que desenvolvemos permite a detecção de diferenças genotípicas entre a linha germinativa e o soma em todas as espécies com fração suficientemente alta de linhagem germinativa em seus corpos. Isto abre novas oportunidades para varreduras de modos reprodutivos em pequenos organismos.

genômica, reprodução, eliminação do genoma paterno, colêmbolos

This is an automatically generated version. The authors and PCI decline all responsibility concerning its content

Геномные доказательства элиминации отцовского генома шаровидной ногохвоста Allacma fusca

Элиминация отцовского генома (PGE) — тип размножения, при котором самцы наследуют, но не передают геном своего отца, — развивалась независимо в шести-восьми кладах членистоногих. Тысячи видов, в том числе несколько важных для сельского хозяйства, размножаются этим способом размножения. Хотя PGE хорошо известен в некоторых кладах, доказательства существования шаровидных ногохвостов (Symphypleona) остаются неуловимыми, даже несмотря на то, что они представляют собой старейшую и наиболее богатую видами кладу, предположительно размножающуюся посредством PGE. Мы секвенировали геномную ДНК целых тел самцов Allacma fusca с высокой долей (>27,5%) сперматозоидов, чтобы окончательно подтвердить, что все сперматозоиды несут только один родительский гаплотип. Хотя можно предположить, что единственный гаплотип, присутствующий в сперме, наследуется по материнской линии, все еще необходимы окончательные генетические доказательства происхождения родителя. Разработанный нами геномный подход позволяет выявлять генотипические различия между зародышевой линией и сомой у всех видов с достаточно высокой долей зародышевой линии в организме. Это открывает новые возможности для изучения репродуктивных режимов мелких организмов.

геномика, репродукция, элиминация отцовского генома, ногохвостки

This is an automatically generated version. The authors and PCI decline all responsibility concerning its content

球状跳尾 Allacma fusca 父本基因组消除的基因组证据

父本基因组消除 (PGE) - 一种雄性继承但无法传递其父亲基因组的繁殖类型 - 在六到八个节肢动物分支中独立进化。数以千计的物种，包括几种对农业很重要的物种，通过这种繁殖方式进行繁殖。虽然 PGE 在某些进化枝中已得到充分证实，但球状弹尾鱼 (Symphypleona) 中的证据仍然难以捉摸，尽管它们代表了假定通过 PGE 繁殖的最古老、物种最丰富的进化枝。我们对精子比例高（>27.5%）的 Allacma fusca 雄性全身的基因组 DNA 进行了测序，最终证实所有精子仅携带一种亲本单倍型。尽管这表明精子中存在的单一单倍型是母系遗传的，但仍然需要起源父母的明确的遗传证据。我们开发的基因组方法可以检测体内种系比例足够高的所有物种的种系和体细胞之间的基因型差异。这为扫描小型生物体的生殖模式提供了新的机会。

基因组学、繁殖、父本基因组消除、跳虫