Mitochondrial genome structure of the Sinaloa catfish Ictalurus sp. in Northwest México

Authors: Melissa Catañeda-Rivera, Gorgonio Ruiz-Campos, Luis E. Gutierrez-Millan, José Manuel Grijalva-Chon, Alejandro Varela-Romero

Year: 2012 (xliv)

Abstract

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. Inside this species we can found Sinaloa catfish inhabiting the San Lorenzo and Sinaloa Rivers basins in the states of Sinaloa and Durango, in the pacific slopes in the Sierra Madre Occidental. It is recognized as a new species within the complex of native catfish of Northern Mexico based on their morphology and evidence of CYTB and Control region genes. Molecular characterizations of the native catfish mitochondrial genome as the Sinaloa catfish as well as their phylogenetic relationships are necessary to propose strategies for understanding and management of his biodiversity. Mitochondrial genes as the CYTB gene have been used for phylogenetic inference catfish studies for phylogenetic relationships. In recent years have been popular use complete sequences of the mitochondrial genome. Obtaining the sequence and structure of the mitochondrial genome of the Sinaloa catfish, it will reveal their specific and geographical identity and infer their evolutionary origin. To comply with this objective we sampled the San Lorenzo and Sinaloa rivers, from which DNA was extracted. At his moment, we have generated fragments of different sizes that correspond to genes 16SrRNA, COXI, COXII, COXIII, ND1, ND2, ND4, and ND5, along with the complete sequence of the tRNAGlu, CYTB, tRNAThr, tRNAPro, Control Region, tRNAPhe, tRNAVal and 12SrRNA. A total of 11,105 bp were sequenced, which corresponds to approximately 65% of the entire of genome. The oligonucleotides will be designed from gene sequences of obtained genes from this study to complete 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 native catfish in Northwestern Mexico.

Ictaluridae, único grupo de bagres dulceacuícolas pertenecientes a Norteamérica y América central. México ha sido mencionado como el centro de especiación del género Ictalurus. Dentro de sus especies se encuentra el bagre de Sinaloa que habita las cuencas de los Ríos Sinaloa y San Lorenzo en los estados de Sinaloa y Durango, en la vertiente Pacífico de la Sierra Madre Occidental. Es reconocido como una nueva especie al interior del complejo de bagres nativos del Norte de México con base en su morfología y evidencia de los genes CYTB y Región Control. La caracterización molecular del genoma mitocondrial de bagres nativos como el de Sinaloa y sus relaciones filogenéticas, son necesarias para proponer estrategias de conocimiento y manejo de la biodiversidad. Los genes mitocondriales como el gen CYTB han sido utilizados para las inferencias filogenéticas de los bagres, pero en los últimos años ha resultado muy popular la utilización de secuencias de genomas mitocondriales completos. Se espera que al obtener la secuencia y estructura del genoma mitocondrial del bagre de Sinaloa, se revela su identidad específica y geográfica, para inferir su origen evolutivo. Para cumplir con este objetico se muestrearon los Ríos Sinaloa y San Lorenzo recolectando especímenes de bagre de Sinaloa de donde se extrajo el ADN. Hasta el momento se han generado fragmentos de diferentes tamaños que corresponden a los genes 16SrRNA, COXI, COXII COXIII, ND1, ND2 ND4 y ND5, junto con las secuencias completas de los tRNAGlu, Cytb, tRNAThr, tRNAPro, Región Control, tRNAPhe, 12SrRNA y tRNAVal. Se cuenta con 11,105 pb lo que corresponde aproximadamente al 65% del genoma completo. Se diseñarán oligonucleótidos a partir de las secuencias de los genes obtenidos durante el presente estudio para completar la secuenciación del genoma. 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

Ictaluridae, único grupo de bagres dulceacuícolas pertenecientes a Norteamérica y América central. México ha sido mencionado como el centro de especiación del género Ictalurus. Dentro de sus especies se encuentra el bagre de Sinaloa que habita las cuencas de los Ríos Sinaloa y San Lorenzo en los estados de Sinaloa y Durango, en la vertiente Pacífico de la Sierra Madre Occidental. Es reconocido como una nueva especie al interior del complejo de bagres nativos del Norte de México con base en su morfología y evidencia de los genes CYTB y Región Control. La caracterización molecular del genoma mitocondrial de bagres nativos como el de Sinaloa y sus relaciones filogenéticas, son necesarias para proponer estrategias de conocimiento y manejo de la biodiversidad. Los genes mitocondriales como el gen CYTB han sido utilizados para las inferencias filogenéticas de los bagres, pero en los últimos años ha resultado muy popular la utilización de secuencias de genomas mitocondriales completos. Se espera que al obtener la secuencia y estructura del genoma mitocondrial del bagre de Sinaloa, se revela su identidad específica y geográfica, para inferir su origen evolutivo. Para cumplir con este objetico se muestrearon los Ríos Sinaloa y San Lorenzo recolectando especímenes de bagre de Sinaloa de donde se extrajo el ADN. Hasta el momento se han generado fragmentos de diferentes tamaños que corresponden a los genes 16SrRNA, COXI, COXII COXIII, ND1, ND2 ND4 y ND5, junto con las secuencias completas de los tRNAGlu, Cytb, tRNAThr, tRNAPro, Región Control, tRNAPhe, 12SrRNA y tRNAVal. Se cuenta con 11,105 pb lo que corresponde aproximadamente al 65% del genoma completo. Se diseñarán oligonucleótidos a partir de las secuencias de los genes obtenidos durante el presente estudio para completar la secuenciación del genoma. 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.