Океанская солнечная рыба, которую можно встретить в тропических и умеренных морских зонах, таких как Средиземное море и Атлантика, может вырастать до двух метров в длину.7 м и вес 2.3 тонны. Несмотря на то, что его рацион, состоящий в основном из медуз, беден питательными веществами, океаническая солнечная рыба растет с необычайно высокой скоростью – почти один килограмм в день – другие рыбы растут при 0.02 до 0.5 килограмм в день.
Помимо экстремальной скорости роста, самки могут производить больше яиц, чем любое другое известное позвоночное животное (до 300000000 за раз). У океанской солнечной рыбы нет хвоста, что придает ей усеченный вид.
Бираппа Венкатеш, который был инициатором и одним из руководителей проекта A * STAR, сказал: «В 2002 году мы секвенировали геном иглобрюха (Takifugu rubripes), второй геном позвоночных, подлежащий секвенированию. Иглобрюх и океанические солнечные рыбы принадлежат к одному отряду, но сильно различаются по морфологии. Таким образом, мы стремились секвенировать геном океанической солнечной рыбы и сравнить его с геномом иглобрюхих, чтобы выявить генетические изменения, которые произошли в линии океанических солнечных рыб и которые могут дать ключ к разгадке высоко производного фенотипа океанской солнечной рыбы."
Исследователи предположили, что необычный внешний вид морской солнечной рыбы может быть связан с потерей генов HOX, которые контролируют план тела организма по оси голова-хвост, указывая, какие части тела – такие как голова, грудная клетка или живот – различные сегменты эмбриона образуют. Они были удивлены, узнав, что это не так, поскольку они обнаружили, что океаническая солнечная рыба обладает кластерами генов HOX, аналогичными кластерам фугу.
Сосредоточившись на генетическом фоне быстрой скорости роста и необычной формы тела океанской солнечной рыбы, исследователи также обнаружили, что несколько генов, участвующих в передаче сигналов гормона роста, очень быстро развиваются у океанской солнечной рыбы по сравнению с другими костными рыбами, что может объяснить ее большие размеры и быстрый рост.
В отличие от других костистых рыб, скелет океанской солнечной рыбы в основном состоит из хрящей, а не костей. В поисках разгадки того, почему это так, исследователи проанализировали гены, которые, как известно, участвуют в формировании костей.
Гоцзе Чжан, заместитель директора Китайского национального генбанка и один из руководителей проекта, сказал: «Мы обнаружили изменения в генах, кодирующих образование хряща.
Это может способствовать развитию преимущественно хрящевого скелета у этой гигантской рыбы."
По словам исследователей, идентификация геномных изменений, лежащих в основе необычной формы тела, размера и скелета океанской солнечной рыбы, с использованием этого эталонного генома может облегчить будущие исследования океанской солнечной рыбы и генетической основы ее отличий от других рыб.
Бираппа Венкатеш сказал: «Позвоночные животные очень разнообразны по своей морфологии, физиологии и поведению. Понимание генетической основы этого разнообразия – главная цель эволюционной биологии. Нам еще есть чему поучиться на основе сборки генома океанской солнечной рыбы. Один из способов выявить больше генетических изменений, характерных для океанической солнечной рыбы, – это секвенирование более близких видов, таких как рыба-дикобраз, рыба-самшит, спинорог и тройной шип."
Гоцзе Чжан добавил: «Это один из 30 геномов рыб, которые были секвенированы для проекта G10K. Доступность высокопроизводительной технологии секвенирования ДНК позволяет секвенировать целые геномы широкого спектра «немодельных» видов, что позволяет нам раскрыть генетическую основу их фенотипического разнообразия и их адаптации."