கோவேறு கழுதையின் டிஎன்ஏ மூலம் மிக முழுமையான குதிரை, கழுதை மரபணு வரைபடம்

குதிரைகள் மற்றும் கழுதைகளுக்கான மிகவும் முழுமையான குறிப்பு மரபணு வரைபடங்களை ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர். இதற்கு ஒரு பெண் கோவேறு கழுதையின் (mule) டிஎன்ஏ பயன்படுத்தப்பட்டது, இது முந்தைய பதிப்புகளால் முழுமையாக ஒருங்கிணைக்க முடியாத மரபணுப் பகுதிகளை இறுதியாக வெளிக்கொணர்ந்துள்ளது. கென்டக்கி பல்கலைக்கழகத்தின் மார்ட்டின்-கேட்டன் வேளாண்மை, உணவு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் கல்லூரி ஆராய்ச்சியாளர்கள் தலைமையிலான இந்த சர்வதேச ஆய்வு, செல் ஜீனோமிக்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

ஒரு கோவேறு கழுதை, தன் குதிரைத் தாயிடமிருந்து ஒரு தொகுப்பு குரோமோசோம்களையும், கழுதைத் தந்தையிடமிருந்து மற்றொரு தொகுப்பையும் பெறுகிறது. இந்த இரண்டு தொகுப்புகளும் டிஎன்ஏவில் போதுமான அளவு வேறுபடுவதால், எந்தத் துண்டு எந்தப் பெற்றோரிடமிருந்து வந்தது என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்களால் கண்டறிய முடிந்தது. இந்த செயல்முறை "பேசிங்" (phasing) எனப்படும், இது ஒரே விலங்கிலிருந்து ஒரு குதிரை மரபணுவையும் ஒரு கழுதை மரபணுவையும் மீண்டும் கட்டமைக்க உதவியது. மிகத் துல்லியமான குறுகிய டிஎன்ஏ வாசிப்புகளையும், நூறாயிரக்கணக்கான தளங்கள் நீளமுள்ள மிக நீண்ட வாசிப்புகளையும் குழு இணைத்தது. குரோமோசோம்கள் இயற்பியல் ரீதியாக எவ்வாறு மடிகின்றன என்பதற்கான தரவையும் சேர்த்து, டெலோமியர்-முதல்-டெலோமியர் மரபணுக்களை மிகக் குறைவான இடைவெளிகளுடன் ஒருங்கிணைத்தது. புதிய குதிரை மரபணு வரைபடத்தில், அது மாற்றியமைக்கும் பழைய வரைபடத்தை விட சுமார் 11.4% அதிக வரிசை உள்ளது. கழுதை வரைபடத்தில் சுமார் 11.5% அதிகம். இரண்டு வரைபடங்களையும் தேசிய உயிரி தொழில்நுட்பத் தகவல் மையம் (NCBI) குறிப்பு மரபணுக்களாக ஏற்றுக்கொண்டுள்ளது.

மிகப் பெரிய முன்னேற்றம் சென்ட்ரோமியர்கள் (centromeres) தொடர்பானதாகும். இவை செல் பிரியும்போது குரோமோசோம் நகல்களைப் பிரிக்க உதவும் பகுதிகள் ஆகும். இவை பெரும்பாலும் மிக அதிகமாக மீண்டும் மீண்டும் வரும் "சாட்டிலைட் டிஎன்ஏ" ஆல் சூழப்பட்டிருப்பதால், பழைய தொழில்நுட்பத்தில் இவற்றை ஒருங்கிணைப்பது கிட்டத்தட்ட சாத்தியமற்றதாக இருந்தது. சாட்டிலைட் டிஎன்ஏ, குதிரை மரபணுவில் சுமார் 9%-ஆகவும், கழுதை மரபணுவில் 8.3%-ஆகவும் உள்ளது. பெரும்பாலான குதிரை சென்ட்ரோமியர்கள் பெரிய சாட்டிலைட் டிஎன்ஏ தொகுதிகளுக்குள் அமைந்துள்ளன. ஆனால் கழுதைகளில் இது வேறுபடுகிறது: அவற்றின் 16 சென்ட்ரோமியர்களில் சாட்டிலைட் டிஎன்ஏ இல்லவே இல்லை, மீதமுள்ள 15-இல் பல்வேறு வகையான சாட்டிலைட் வரிசைகள் உள்ளன. சென்ட்ரோமியர்கள், அடிப்படை டிஎன்ஏ வரிசையை மாற்றாமலேயே ஒரு குரோமோசோமிற்குள் இடம் மாறவும் முடியும் என்பதையும் ஆய்வு கண்டறிந்தது. சாட்டிலைட் இல்லாத சென்ட்ரோமியர்கள் குறித்த முந்தைய ஆய்வுகள் சுமார் 600,000 டிஎன்ஏ எழுத்துக்கள் வரையிலான மாற்றத்தைக் கண்டிருந்தன. கழுதைகளில் இந்த ஆய்வு 2.8 மில்லியன் டிஎன்ஏ எழுத்துக்கள் அளவுக்கு பரந்த மாற்றத்தைக் கண்டறிந்தது.

"ஹார்ஸ் பேங்ஜீனோம்", "ஈக்வைன் பேங்ஜீனோம்" திட்டங்களுக்கு இந்தப் புதிய மரபணு வரைபடங்கள் அடிப்படையாக அமையும். குளைட்ஸ்டேல், அரேபியன் போன்ற இன குதிரைகளை ஒப்பிட்டு, மரபணு பன்முகத்தன்மை, நோய் எதிர்ப்பு மரபணுக்கள், நோய் அபாயம் ஆகியவற்றை இவை ஆராயும்.