Transkriptomidatan soveltuvuus populaatiogeneettisiin analyyseihin : tapaustutkimuksena kahden suomalaisen kiiltomatopopulaation (Lampyris noctiluca) analyysi
Urpilainen, Santtu (2020-12-18)
S. Urpilainen
18.12.2020
© 2020 Santtu Urpilainen. Tämä Kohde on tekijänoikeuden ja/tai lähioikeuksien suojaama. Voit käyttää Kohdetta käyttöösi sovellettavan tekijänoikeutta ja lähioikeuksia koskevan lainsäädännön sallimilla tavoilla. Muunlaista käyttöä varten tarvitset oikeudenhaltijoiden luvan.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202012223480
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202012223480
Tiivistelmä
Populaatiogenomiikka on ollut kasvava tutkimuksen ala viimeiset 20 vuotta ja nykyään usealle ei-malliorganismille on sekvensoitu genomisekvenssi. Varsinkin transkriptomiikka on noussut esille tehokkaana menetelmänä ei-malliorganismien sekvensoinnissa, koska se mahdollistaa geneettisen muuntelun tutkimuksen ilman koko genomin sekvensoinnin aiheuttamia kuluja ja aikaa vieviä analyysejä. Bioinformatiikan osaaminen on noussut tärkeäksi osaksi populaatiogenetiikan tutkimuksia ja varsinkin aineiston suodattaminen on tärkeää. RNA:n sekvensoinnin suurena ongelmana on saatujen sekvenssien. Sen lisäksi transkriptomit ovat monimutkaisia ja niissä on suurena ongelmana piilotettu paralogia, jolloin duplikaatin menetyksen jälkeen geeni tunnistetaan virheellisesti yhdenkopion ortologiksi.
Kiiltomato (Lampyris noctiluca) on yöelämään sopeutunut kovakuoriainen, jonka naaraat tuottavat luminesenssia loistetta takaruumiinsa valoa tuottavalla elimellä. Kiiltomadon esiintyvyys on laaja aina Euroopan länsirannikosta Kiinaan asti, mutta sen elinympäristö on rajoittunut ihmisen toiminnan seurauksena. Lajin sukupuolidimorfismi on ollut sen luminesenssin ohella yleinen tutkimuksenaihe ja aikaisempaa populaatiogeneettistä tutkimusta ei ole tehty. Tämän seurauksena kiiltomadon genetiikasta ei ole paljoakaan ymmärrystä. Kiiltomatonaaraiden tiedetään liikkuvan vähän aikuisina ja vain koiraat kykenevät lentämään, mikä tekee sen populaatiorakenteen tutkimisen mielenkiintoiseksi.
Tämän pro gradu -tutkielman päämääränä oli selvittää miten paralogien suodatus vaikuttaa transkriptomin soveltuvuuteen populaatiogeneettisiin analyyseihin tutkien Viljakainen ym. 2020 tutkimuksessa kerättyjen Hangon ja Konneveden L. noctiluca -populaatioiden välistä geneettistä muuntelua. Tutkielmassa tehtiin sekvenssilukemien linjaus koostettuihin transkriptomeihin ja suodatus ennen populaatiogeneettisiä analyysejä. Analyysit tehtiin yleisellä tasolla suodatetulle aineistolle sekä McKinneyn-menetelmällä suodatetulle aineistolle.
Ennen suodattamista aineiston populaatiogeneettisistä analyyseistä havaittiin korkeaa heterotsygotiaa ja vääristymää alleelifrekvensseissä. McKinneyn suodattamisen seurauksena havaitut korkean heterotsygotian vääristymät poistuivat aineistosta. Syynä tähän on todennäköisesti aineiston piilotettua paralogiaa ja siitä johtuvaa paralogien ylijäämää.
L. noctiluca populaatioiden välillä oli vähän muuntelua ja niissä ei havaittu sukusiittoisuutta. Populaatioiden välillä, kun tarkastelu rajattiin koiraisiin kummassakaan populaatiossa ei esiintynyt lainkaan muuntelua. Syytä populaatioiden vähäiselle geneettiselle muuntelulle ei tiedetä.
Kiiltomato (Lampyris noctiluca) on yöelämään sopeutunut kovakuoriainen, jonka naaraat tuottavat luminesenssia loistetta takaruumiinsa valoa tuottavalla elimellä. Kiiltomadon esiintyvyys on laaja aina Euroopan länsirannikosta Kiinaan asti, mutta sen elinympäristö on rajoittunut ihmisen toiminnan seurauksena. Lajin sukupuolidimorfismi on ollut sen luminesenssin ohella yleinen tutkimuksenaihe ja aikaisempaa populaatiogeneettistä tutkimusta ei ole tehty. Tämän seurauksena kiiltomadon genetiikasta ei ole paljoakaan ymmärrystä. Kiiltomatonaaraiden tiedetään liikkuvan vähän aikuisina ja vain koiraat kykenevät lentämään, mikä tekee sen populaatiorakenteen tutkimisen mielenkiintoiseksi.
Tämän pro gradu -tutkielman päämääränä oli selvittää miten paralogien suodatus vaikuttaa transkriptomin soveltuvuuteen populaatiogeneettisiin analyyseihin tutkien Viljakainen ym. 2020 tutkimuksessa kerättyjen Hangon ja Konneveden L. noctiluca -populaatioiden välistä geneettistä muuntelua. Tutkielmassa tehtiin sekvenssilukemien linjaus koostettuihin transkriptomeihin ja suodatus ennen populaatiogeneettisiä analyysejä. Analyysit tehtiin yleisellä tasolla suodatetulle aineistolle sekä McKinneyn-menetelmällä suodatetulle aineistolle.
Ennen suodattamista aineiston populaatiogeneettisistä analyyseistä havaittiin korkeaa heterotsygotiaa ja vääristymää alleelifrekvensseissä. McKinneyn suodattamisen seurauksena havaitut korkean heterotsygotian vääristymät poistuivat aineistosta. Syynä tähän on todennäköisesti aineiston piilotettua paralogiaa ja siitä johtuvaa paralogien ylijäämää.
L. noctiluca populaatioiden välillä oli vähän muuntelua ja niissä ei havaittu sukusiittoisuutta. Populaatioiden välillä, kun tarkastelu rajattiin koiraisiin kummassakaan populaatiossa ei esiintynyt lainkaan muuntelua. Syytä populaatioiden vähäiselle geneettiselle muuntelulle ei tiedetä.
Kokoelmat
- Avoin saatavuus [34166]