Complete mitochondrial genome sequentiation of native catfishes genus Ictalurusin Northwest Mexico: Phylogenetics implications/Secuenciació

Authors: Alejandro Varela-Romero, José Manuel Grijalva-Chon, Luis E. Gutiérrez-Millán, Gloria Yepiz-Plascencia

Year: 2009 (xli)

Abstract

Catfishes of the genus Ictalurus are native freshwater fishes that occur in the northwest Mexico. Several species of the genus were included in the Norma Oficial Mexicana. Recently, Mexico has been referred as the speciation center of the genus in America. However, more than six new Ictalurus species, related to the nominal species, has been detected but not formally described. Phylogenetics of the genus was based on morphological characters of nominal species to define the ‘punctatusand furcatus’ clades, and on the mitochondrial genes cytband control region of scare species to support the clades of the morphological analysis. This phylogenetic approach is not enough conclusive for the rest o the nominal and potential new species of the genus. Actual and potential threats by stocking and culture of the exotic channel catfish increase the risk and the necessity of to know and protect the genomics of these endemics. The complete mitochondrial genome is regional resource at risk of extinction. The knowledge of these native genomes is basic information to understand the Mexican native catfish species evolution, and represents a contribution to the knowledge of the genomics of species conservation and economic use in the local development. This project was designed to obtain the complete nucleotides sequence of the mitochondrial DNA of the natives Yaqui catfish, Ictalurus pricei and the Sinaloan catfish, Ictalurus sp, endemics to the Northwest Mexico, and to contribute to the knowledge of their origin speciation, and evolution. For the sequentiation of these genomes, we were using the long distance and primer walking technique, tested with success for the sequentiation of complete genomes. At this moment, we have the 20% of three haplotypes of Yaqui catfish (Bavispe & Tutuaca river sub basin, and Fuerte river basin) as a result of the assembling of the cytb, CR, 12SrRNA genes, and the phenylalanine, threonine y proline tRNAs. The project is also including field trips to collect catfish specimens in the Pacific drainages of the Sierra Madre Occidental.

Los bagres nativos del género Ictalurus son peces dulceacuícolas que habitan en el Noroeste de México y varias de sus especies se encuentran enlistados en la Norma Oficial Mexicana. México ha sido mencionado recientemente como el centro de especiación del género Ictalurus en América, a pesar de que no haberse descrito científica y formalmente hasta el momento más de seis especies que ya han sido reconocidas como formas cercanas a especies existentes ya descritas. La filogenia inicial sobre el género está basada en especies nominales y rasgos morfológicos definiendo los clados ‘punctatus y furcatus’ y la filogenia molecular basada en los genes mitocondriales cytb y la región control de pocas especies, corrobora la hipótesis de los clados morfológicos pero aún no es contundente ni extensiva a todas las especies nominales y las formas aún no descritas. Las amenazas registradas y las potenciales por la utilización de bagres congéneres exóticos (Ictalurus punctatus) como sujeto de cultivo y siembras en la acuicultura extensiva en aguas continentales Mexicanas, acelera la necesidad de conocer la genómica de estos importantes representantes del germoplasma nacional. El genoma completo de los bagres nativos, es un recurso regional en riesgo de extinción. El conocimiento de los genomas mitocondriales de especies nativas es información básica para entender la evolución de las especies de bagres nativos mexicanos, además representa una contribución a la genómica de especies de interés para la conservación y económico para el desarrollo regional. Así, este proyecto pretende obtener la secuencia nucleotídica completa del genoma mitocondrial de los bagres Yaqui, Ictalurus pricei y de Sinaloa, Ictalurus sp, nativos y endémicos al Noroeste de México para contribuir al conocimiento del origen y las relaciones filogenéticas y de especiación. Para la secuenciación del los genomas mitocondriales completos se utiliza la estrategia ‘long distance’ y ‘primer walking’ , usada con éxito para la caracterización de genomas completos de otros organismos. Hasta el momento se cuenta con el 20% de tres haplotipos geográficos (Bavíspe, Tutuaca, Fuerte) del bagre Yaqui y del exótico bagre azul con el enzamblaje de los genes cytb, CR, 12SrRNA y los tRNAs de fenilalanina, treonina y prolina. El proyecto también contempla la recolecta de ejemplares de bagres nativos en la vertiente Pacífico de la Sierra Madre Occidental.

Resumen

Los bagres nativos del género Ictalurus son peces dulceacuícolas que habitan en el Noroeste de México y varias de sus especies se encuentran enlistados en la Norma Oficial Mexicana. México ha sido mencionado recientemente como el centro de especiación del género Ictalurus en América, a pesar de que no haberse descrito científica y formalmente hasta el momento más de seis especies que ya han sido reconocidas como formas cercanas a especies existentes ya descritas. La filogenia inicial sobre el género está basada en especies nominales y rasgos morfológicos definiendo los clados “punctatus y furcatus” y la filogenia molecular basada en los genes mitocondriales cytb y la región control de pocas especies, corrobora la hipótesis de los clados morfológicos pero aún no es contundente ni extensiva a todas las especies nominales y las formas aún no descritas. Las amenazas registradas y las potenciales por la utilización de bagres congéneres exóticos (Ictalurus punctatus) como sujeto de cultivo y siembras en la acuicultura extensiva en aguas continentales Mexicanas, acelera la necesidad de conocer la genómica de estos importantes representantes del germoplasma nacional. El genoma completo de los bagres nativos, es un recurso regional en riesgo de extinción. El conocimiento de los genomas mitocondriales de especies nativas es información básica para entender la evolución de las especies de bagres nativos mexicanos, además representa una contribución a la genómica de especies de interés para la conservación y económico para el desarrollo regional. Así, este proyecto pretende obtener la secuencia nucleotídica completa del genoma mitocondrial de los bagres Yaqui, Ictalurus pricei y de Sinaloa, Ictalurus sp, nativos y endémicos al Noroeste de México para contribuir al conocimiento del origen y las relaciones filogenéticas y de especiación. Para la secuenciación del los genomas mitocondriales completos se utiliza la estrategia “long distance” y “primer walking”, usada con éxito para la caracterización de genomas completos de otros organismos. Hasta el momento se cuenta con el 20% de tres haplotipos geográficos (Bavíspe, Tutuaca, Fuerte) del bagre Yaqui y del exótico bagre azul con el enzamblaje de los genes cytb, CR, 12SrRNA y los tRNAs de fenilalanina, treonina y prolina. El proyecto también contempla la recolecta de ejemplares de bagres nativos en la vertiente Pacífico de la Sierra Madre Occidental.