Mitochondrial genome structure of the Yaqui catfish (Ictalurus pricei) in Northwest México

Authors: Carlos Alonso Ballesteros-Córdova, Faustino Camarena-Rosales, José Manuel Grijalva-Chon, Reyna Amanda Castillo-Gámez, Alejandro Varela-Romero

Year: 2012 (xliv)

Abstract

The study of catfishes is very important due of its diversity. The order siluriform has more than 2,400 species. In Mexico there are three native families including Ictaluridae, the only one group of freshwater catfishes of North and Central America. Mexico has been considered as the center of speciation of the genera Ictalurus. Besides this, the catfishes present a high commercial value in aquaculture, which generates interest for its study and conservation. The Yaqui Catfish (Ictalurus pricei) is a potential aquaculture species, endangered due to the cultivation of exotic catfish in their natural habitats, promoting reduction in their distribution and abundance. The data obtained at date show that their study and conservation should be based on comprehensive analysis of their phylogenetic relationships involving morphological features, biogeographic evidence and sequencing of its genome. Once known and deciphered the genomic composition is possible to understand the evolutionary forces that originated their different species. Obtaining the sequence and structure of the mitochondrial genome of the Yaqui catfish, it will reveal their specific and geographical identity, setting backgrounds of knowledge to propose strategies for its conservation. To comply with this objective we sampled the Yaqui, Mayo and Fuerte rivers, collecting Yaqui catfish specimens from which DNA was extracted. At the moment, we have achieved fragments of the genes 16SrRNA, COXI, COXIII, ND1, ND2, ND4, ND5, and under edition the sequences obtained of tRNAGlu, tRNAThr, tRNAPro, tRNAPhe, tRNAVal, 12SrRNA, CYTB and D-LOOP. A total of 10,241 bp were sequenced, which corresponds to approximately 61.5% of the entire genome. The oligonucleotides will be designed from sequences of obtained genes from this study to complete the whole genome sequence. The obtained sequences will be compared with in sequence and structure with other species to determinate its genetic variation and a genetic map will be constructed to show differences. The Phylogenetic trees will be constructed using PAUP 4.0b10 by maximum parsimony, maximum likelihood and Bayesian inference criteria to evaluate phylogenetic inference of the complete mitochondrial genome of the native catfish in Northwestern Mexico. El estudio de bagres es de gran importancia debido a que es un grupo muy diverso, el orden siluriforme posee más de 2,400 especies. En México existen tres familias nativas de bagres, incluyendo Ictaluridae, único grupo de bagres dulceacuícolas pertenecientes a Norteamérica y América Central. México ha sido mencionado como el centro de especiación del género Ictalurus. Además, los bagres presentan un alto potencial acuícola, lo que genera interés para su estudio y conservación. El bagre Yaqui (Ictalurus pricei) es una especie de importancia acuícola, amenazada por el cultivo de bagres exóticos en sus hábitats naturales, ocasionando reducción en su distribución y abundancia. Los datos obtenidos hasta el momento evidencian que su estudio y conservación deben sustentarse en análisis integrales de sus relaciones filogenéticas involucrando rasgos morfológicos, evidencia biogeográfica y secuenciación de su genoma. Una vez conocida y descifrada la composición genómica es posible entender las fuerzas evolutivas que originaron su diversidad de especies. Se espera que al obtener la secuencia y estructura del genoma mitocondrial del bagre Yaqui, se revele su identidad específica y geográfica, sentando bases para proponer estrategias de conocimiento para su conservación. Para cumplir con este objetivo se muestrearon los Ríos Yaqui, Mayo y Fuerte recolectando especímenes de bagre Yaqui de los que se extrajo ADN. Hasta el momento se han logrado obtener fragmentos de los genes 16SrRNA, COXI, COXIII, ND1, ND2, ND4, ND5 y están en proceso de edición las secuencias obtenidas de los tRNAGlu, tRNAThr, tRNAPro, tRNAPhe, tRNAVal, 12SrRNA, CYTB y D-LOOP. Se cuenta con 10,241 pb lo que corresponde aproximadamente al 61.5% del genoma completo. Se diseñarán oligonucleótidos a partir de las secuencias de los genes obtenidos durante el presente estudio para la secuenciación del genoma completo. Con las secuencias obtenidas se realizarán comparaciones con las secuencias y estructura de otras especies de bagres para determinar su variación genética y se construirá un mapa genético para observar estas diferencias. Se construirán árboles filogenéticos utilizando PAUP 4.0b10 con los criterios de distancias genéticas, máxima parsimonia, máxima probabilidad e inferencia Bayesiana para evaluar la inferencia filogenética del genoma mitocondrial completo en la filogenia de los bagres nativos del Noroeste de México.

Resumen

El estudio de bagres es de gran importancia debido a que es un grupo muy diverso, el orden siluriforme posee más de 2,400 especies. En México existen tres familias nativas de bagres, incluyendo Ictaluridae, único grupo de bagres dulceacuícolas pertenecientes a Norteamérica y América Central. México ha sido mencionado como el centro de especiación del género Ictalurus. Además, los bagres presentan un alto potencial acuícola, lo que genera interés para su estudio y conservación. El bagre Yaqui (Ictalurus pricei) es una especie de importancia acuícola, amenazada por el cultivo de bagres exóticos en sus hábitats naturales, ocasionando reducción en su distribución y abundancia. Los datos obtenidos hasta el momento evidencian que su estudio y conservación deben sustentarse en análisis integrales de sus relaciones filogenéticas involucrando rasgos morfológicos, evidencia biogeográfica y secuenciación de su genoma. Una vez conocida y descifrada la composición genómica es posible entender las fuerzas evolutivas que originaron su diversidad de especies. Se espera que al obtener la secuencia y estructura del genoma mitocondrial del bagre Yaqui, se revele su identidad específica y geográfica, sentando bases para proponer estrategias de conocimiento para su conservación. Para cumplir con este objetivo se muestrearon los Ríos Yaqui, Mayo y Fuerte recolectando especímenes de bagre Yaqui de los que se extrajo ADN. Hasta el momento se han logrado obtener fragmentos de los genes 16SrRNA, COXI, COXIII, ND1, ND2, ND4, ND5 y están en proceso de edición las secuencias obtenidas de los tRNAGlu, tRNAThr, tRNAPro, tRNAPhe, tRNAVal, 12SrRNA, CYTB y D-LOOP. Se cuenta con 10,241 pb lo que corresponde aproximadamente al 61.5% del genoma completo. Se diseñarán oligonucleótidos a partir de las secuencias de los genes obtenidos durante el presente estudio para la secuenciación del genoma completo. Con las secuencias obtenidas se realizarán comparaciones con las secuencias y estructura de otras especies de bagres para determinar su variación genética y se construirá un mapa genético para observar estas diferencias. Se construirán árboles filogenéticos utilizando PAUP 4.0b10 con los criterios de distancias genéticas, máxima parsimonia, máxima probabilidad e inferencia Bayesiana para evaluar la inferencia filogenética del genoma mitocondrial completo en la filogenia de los bagres nativos del Noroeste de México.