خريطة 6mA على مستوى الجينوم تكشف عن التكيف épigenetic في الرخويات البحرية العميقة

ملخص: كيف تزدهر الحيوانات في البيئات البحرية العميقة القاسية لا يزال سؤالًا رئيسيًا في علم الأحياء التطوري البحري. بينما يتم دراسة التكيف غالبًا من خلال عدسة تسلسل الجينات، لا تزال الآليات épigenetic التي تسمح بالمرونة الظرفية والاستجابة السريعة للبيئة في هذه الكائنات تمثل "صندوقًا أسود" رئيسيًا. يعتبر N6-methyladenine (6mA) علامة épigenetic ناشئة في حقيقيات النوى، لكن وجوده ودوره في الحيوانات البحرية العميقة لا يزال غير معروف. هنا، نقدم أول خريطة على مستوى الجينوم لـ 6mA في حيوان بحري عميق، وهو الرخويات البحرية الباردة Bathyacmaea lactea، تم إنتاجها باستخدام تسلسل PacBio لجزيئات مفردة في الوقت الحقيقي (SMRT). حددنا 281,772 موقع 6mA ذا ثقة عالية، تشكل حوالي 0.13% من جميع الأدنينات في الجينوم. أكثر من 60% من الجينات تحتوي على 6mA، مع مواقع غنية بشكل ملحوظ في الإكسونات. تكامل البيانات مع RNA-seq كشف أن 6mA في جسم الجين يرتبط بالنسخ النشط، في حين أن 6mA في المحفز مرتبط بكبح الجينات. الجينات التي تحتوي على 6mA بكثرة غنية في مسارات تتعلق بتمثيل الطاقة، استقرار البروتين، وتنظيم الأسموزية، مما يشير إلى أن ميثيل 6mA قد يسهل التكيف مع ظروف الضغط العالي، ودرجات الحرارة المنخفضة، والظلام في أعماق البحر. تكشف نتائجنا عن 6mA كعنصر من epigenome لـ B. lactea وتوفر رؤى جديدة حول التنظيم épigenetic في ظل البيئات البحرية العميقة القاسية.