Greining á breytilegum örtunglum í erfðamengi rjúpu á Íslandi : breytileiki örtungla í rjúpum

Abstract

Örtungl eða einfaldar raðir endurtekninga (SSR) eru svæði í erfðamenginu af endurteknum niturbösum þar sem að ákveðin mótíf eru endurtekin. Endurtekningarnar geta verið allt frá 5-50 sinnum og eru um 1-10 núkleótíð að lengd. SSR er að finna allsstaðar um erfðamengið í lífverum, upp í þúsundir eintaka. Þessi svæði hafa meiri tíðni stökkbreytinga en önnur svæði í erfðamenginu sem leiðir til mikillar fjölbreytni og breytilegra merkja meðal einstaklinga í þýði. SSR henta því mjög vel til t.d. stofnerfðafræðirannsókna allt að einstaklingsgreiningu í réttarrannsóknum. Í þessari rannsókn höfum við staðsett og auðkennt öll örtungl úr hágæða erfðamengi rjúpunnar (Lagopus muta). GMATA hugbúnaðurinn staðsetti alla 168,789 stuttraðaendurtekningar. Algengi fyrir tvíkirna-endurtekningar var 53,2%, þrí-endurtekningar 11,8 %, fjór-endurtekningar 9,6 %, fimm-endurtekningar 21,4 % og sex-endurteknignar 4,0%. Algengustu endurekningamynstrin voru AT, TA, TCGTC, TG og CA.Til þess að finna fjölbreytilegar endurteknar raðir þá notuðuðum við valdar kenniraðir til að skima fyrir með in silico aðferð, í fimm nýsamsettum erfðamengjum rjúpunnar. Niðurstöður sýndu fram á það að fýsilegra sé að að framkvæma og þróa SSR greiningar með in silico aðferð, frekar en að notast við tímafrekt og dýrt ferli með PCR og raðgreiningu.Lykilorð: örtungl, SSR, erfðamengi, stofnerfðafræði, GMATA.

Microsatellite or simple sequence repeat (SSR) is a tract of repetitive DNA in which certain DNA motifs are repeated. The repeats are 1-10 nucleotides in length and typically repeated 5–50 times. The SSR occur at thousands of locations within an organism's genome. They have a higher mutation rate than other areas of DNA leading to high genetic diversity and variable markers among individuals in a population. SSRs are therefore suitable in population genetic studies and identifying individuals in forensic studies. In this study we have extracted and characterized all microsatellites from a high quality genome assembly of rock ptarmigan (Lagopus muta). In total the GMATA softvare localized 168,789 SSR´s. The frequency for direpeats was 53,2%, tri-repeats 11,8 %, tetra-repeats 9,6 %, penta-repeats 21,4 % and hexarepeats 4,0%. The most common repeat motives were AT, TA, TCGTC, TG and CA. To identify polymorphic microsatellites we used an in silico analysis, where we blasted five resequenced rock ptarmigans with a subset of SSR amplicons. The results demonstrated the usefulness of in silico methods to develop SSR assays, eliminating the time consuming and expensive testing by PCR and sequencing.