«Геномный анализ представителей семейства куньих (Mustelidae)» тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Манахов Андрей Дмитриевич

• Манахов Андрей Дмитриевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Манахов Андрей Дмитриевич

Список сокращений

Введение

Глава 1. De novo сборка геномов соболя и куницы

Обзор литературы

Материалы и методы

Коллекция биологического материала

Выделение тотальной ДНК

Выделение тотальной РНК

Секвенирование и de novo сборка генома соболя

Секвенирование и de novo сборка транскриптома соболя

Секвенирование и de novo сборка генома лесной куницы

Аннотация генов в геномных сборках соболя и лесной куницы

Филогенетический анализ и оценка времени дивергенции

Результаты и обсуждения

Секвенирование и de novo сборка геномов соболя и лесной куницы

Глава 2. Геномный анализ соболя, куницы и их гибридов

Обзор литературы

Материалы и методы

Коллекция биологического материала

Секвенирование геномов соболя, лесной куницы и кидусов

Секвенирование древних образцов лесной куницы

Анализ данных полногеномного секвенирования

Реконструкция и анализ митохондриальных геномов

Анализ митохондриальных геномов археологических образцов лесной куницы

Выявление и генотипирование полиморфизмов на Y-хромосоме

Анализ генетической структуры популяций на основе полногеномных данных

Результаты и обсуждения

Секвенирование геномов соболей, лесных куниц и кидусов из разных популяций России

Анализ гаплотипов митохондриальной ДНК

Анализ гаплотипов митохондриальной ДНК археологических образцов лесной куницы

Анализ вариантов У-хромосомы

Анализ генетических вариантов по всему геному

Глава 3. Молекулярно-генетические основы многообразия форм окраски меха у соболя и американской норки

Обзор литературы

Материалы и методы

Коллекция биологического материала

Выделение тотальной ДНК и РНК

Синтез первой цепи кДНК

Полимеразная цепная реакция

Секвенирование по Сэнгеру

Секвенирование геномов американских норок и соболей, характеризующихся различной окраской меха

Анализ данных полногеномного секвенирования американских норок и соболей, характеризующихся различной окраской меха

Идентификация мутаций, связанных с окраской меха, по данным полногеномного секвенирования

Результаты и обсуждения

Серебристо-голубая окраска меха у норки обусловлена мутацией в сайте сплайсинга гена МЬРИ

Белая Хедлюнд окраска меха у норки обусловлена мутацией в сайте сплайсинга гена М1ТГ

Мойл окраска меха у норки обусловлена мутациями в гене ЕЛБ38

Окраска меха черный хрусталь у норки обусловлена несинонимичной заменой

в гене COPA

Окраска меха Шедоу у норки обусловлена несинонимичной заменой в гене KIT

Окраска меха пастель у соболя наследуется как моногенный аутосомно-рецессивный признак

Окраска меха пастель у соболя обусловлена мутацией в гене TYRP1

Выводы

Список литературы

Приложения

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Список сокращений

ДКП - длинные концевые повторы ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота кДНК - комплементарная ДНК мтДНК - митохондриальная ДНК НД - нет данных

ОНП - однонуклеотидный полиморфизм

ОТ-ПЦР - ПЦР с обратной транскрипцией

п.н. - пар нуклеотидов

ПЦР - полимеразная цепная реакция

РНК - рибонуклеиновая кислота

Del - делеция

Dup - дупликация

F - female, самка

M - male, самец

MarMar - Martes martes, лесная куница

MarZib - Martes zibellina, соболь

MCMC - Марковская цепь Монте-Карло

MP - mate pair, библиотеки со «спаренными концами»

MSY - специфичный для самцов регион Y-хромосомы

ONT - Oxford Nanopore Technologies

PCA - principal component analysis, метод главных компонент PE - paired-end, парно-концевые прочтения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему ««Геномный анализ представителей семейства куньих (Mustelidae)»»

Введение

Актуальность темы исследования. Род куницы (Martes) является одним из наиболее многочисленных по числу видов среди семейства куньих (Mustelidae) [Hosoda и др., 2000; Koepfli и др., 2008; Sato и др., 2003; Yu и др., 2011]. Типичными представители данного рода и семейства в целом являются соболь (Martes zibellina) и лесная куница (Martes martes). Представители этих видов населяют в основном территорию России, лесная куница обитает на европейской части Евразии [Herrero и др., 2016], а соболь - на территории от Уральских гор до Тихоокеанского побережья [Monakhov, 2016]. При этом на занимаемых территориях, особенно для соболя, имеет место значительная межпопуляционная дифференциация по фенотипическим признакам [Каштанов и др., 2016]. В то же время систематический статус соболей из различных популяций на сегодняшний день остается не до конца выясненным.

Следует особо отметить, что на территории Республики Коми, на Северном Урале, на севере западной Сибири, а также на территории Омской области имеет место перекрывание ареалов обитания. Особо интересен тот факт, что на территориях этих зон симпатрии между этими двумя видами, чья самостоятельность не вызывает у зоологов сомнения, имеет место гибридизация и образуются гибриды - кидусы [Кассал, Сидиров, 2013; Рожнов и др., 2010; Monakhov, 2011].

Проведенные единичные эксперименты по получению межвидовых гибридов соболя и куницы в неволе показали, что возникновение таких гибридов возможно, также была продемонстрирована возможность возвратных скрещиваний, по меньшей мере с самцами куницы [Граков, 1970; Граков, 1976; Портнова, 1941]. В то же время этих исследований явно недостаточно для описания гибридизации, происходящей в естественных условиях. Тот факт, что на территориях зон симпатрии встречаются особи, демонстрирующие всю степень переходов признака от куницы к соболю, а также особи, гибридное происхождение которых может быть установлено лишь путем анализа строения скелета и черепа, значительно затрудняют изучение этого уникального явления межвидовой гибридизации [Гептнер и др., 1967].

Молекулярно-генетический анализ ранее успешно применялся для исследований явления гибридизации у разных видов и подвидов растений и животных, в том числе имевших место в ходе эволюции у человека. В то же время с молекулярно-генетической точки зрения соболь и лесная куница, являющиеся экономически ценными пушными видами, до последнего времени оставались мало изученными, а те исследования, что были

проведены, как правило ограничивались исследованием мтДНК [Li и др., 2021; Malyarchuk, Derenko, Denisova, 2014] и нескольких, обычно менее 10, микросателлитных локусов [Каштанов и др., 2015 a; Пищулина, 2013].

Проведенные на сегодняшний день исследования кидусов позволили подтвердить факт гибридизации между соболем и лесной куницей, однако так и не смогли однозначно ответить на вопрос о возможной плодовитости гибридов в естественных условиях [Пищулина, 2013; Рожнов и др., 2010; Рожнов и др., 2013а]. Кроме того, данные исследования в основном были ограничены особями из северной, более древней, существующей более 100 лет, зоны симпатрии. Южная зона симпатрии, расположенная на территории Омской области и существующая лишь несколько десятков лет, во многом остается недостаточно исследованной.

Как и для многих представителей семейства куньих, для соболя и лесной куницы характерен период эмбриональной диапаузы - обратимой остановки эмбрионального развития, которая происходит на стадии бластоцисты [Исакова, 2012; Fenelon, Renfree, 2018; Lefevre и др., 2011]. При этом период эмбрионального покоя у соболя и куницы является одним из наиболее продолжительных среди куньих и составляет около 245 дней [Гептнер и др., 1967]. Этот феномен с молекулярно-генетической точки зрения также остается малоизученным на сегодняшний день, и получение геномных данных может открыть новые перспективы для исследований этого явления.

Соболь и, в меньшей степени, лесная куница являются ценными видами пушных зверей, в настоящее время на фермерских хозяйствах, в которых осуществляется клеточное разведение соболя, наблюдается «цветовой взрыв» - возникают и фиксируются новые цветовые формы, отсутствующие в природных популяциях [С.Н. Каштанов, личное сообщение]. При этом многие из окрасок демонстрируют, в соответствии с законом гомологических рядов Н.И. Вавилова, фенотипический параллелизм с ранее полученными формами окраски меха у американской норки (Neovision vision) [Трапезов и др., 2020]. Американская норка - образец уникальной коллекции окрасочных форм, полученных в результате искусственного отбора, описано по меньшей мере 35 мутаций, затрагивающих окраску меха у представителей данного вида [Трапезов, Трапезова, 2009], при этом большая часть из них до сих пор не охарактеризована с молекулярно-генетической точки зрения.

Таким образом, изучение геномики представителей семейства куньих в целом, и, в частности соболя и лесной куницы, является актуальной и перспективной задачей с фундаментальной точки зрения, так как позволяет подробно изучить уникальное явление

межвидовой гибридизации соболя и куницы, открывает перспективы для изучения явления сезонной эмбриональной диапаузы у куньих, а также является первым шагом для изучения популяционного разнообразия, механизмов адаптации к различным экологическим условиям этих двух экологически важных видов. Кроме того, изучение геномов соболя, лесной куницы и, как модельного объекта, американской норки, может быть полезным для выявления механизмов наследования экономически ценных характеристик меха, например окрасок, и найти применение в программах по разведению этих видов в пушном звероводстве, а также способствовать проведению мероприятий по сохранению численности и генетического разнообразия природных популяций соболя и куницы.

Цель исследования - осуществить сборку и аннотацию геномов представителей семейства куньих: соболя и лесной куницы, провести геномный анализ соболей, лесных куниц и их предполагаемых гибридов кидусов, определить генетические основы различных форм окраски соболя и американской норки.

Задачи исследования:

1. Провести секвенирование геномов исследуемых представителей семейства куньих из разных географических популяций, а также характеризующихся различными типами окраски меха.

2. Провести de novo сборку геномов и аннотацию в них генов для соболя и лесной куницы. Провести геномный анализ соболей, лесных куниц и кидусов из различных популяций.

3. Охарактеризовать с геномной точки зрения особей, определенных по фенотипических признакам как кидусы.

4. Разработать методологический подход анализа данных геномного секвенирования для выявления генетических факторов, обусловливающих формирование различной окраски меха у американской норки.

5. Применить разработанный подход для идентификации генетических факторов, обусловливающих формирование окраски меха пастель у соболя.

Научная новизна. Впервые проведено секвенирование и de novo сборка геномов самцов соболя и лесной куницы. С помощь методов полногеномного анализа проведено изучение соболей и лесных куниц из разных популяций Евразии. Впервые достоверно подтверждена возможность гибридизации соболя и лесной куницы в зонах симпатрии, а также продемонстрирована плодовитость их гибридов - кидусов. Выявлены молекулярно-

генетические факторы, обусловливающие развитие 5 экономически ценных форм окраски меха у американской норки, а также одной, первой и пока единственной зафиксированной в виде отдельно линии, формы окраски меха пастель у соболя.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные референсные последовательности геномов соболя и лесной куницы, а также данные полногеномного секвенирования особей, происходящих из разных природных популяций, могут успешно использоваться для исследования межпопуляционной изменчивости, характерной для данных видов, что в конечном итоге может найти применение в работах по дифференциации географического района происхождения пушного сырья, а также способствовать пресечению незаконной добычи пушнины и сохранению природных популяций соболя и лесной куницы. Полученные референсные геномы являются отправной точкой для исследования биологических особенностей соболя и лесной куницы, например феномена эмбриональной диапаузы.

Выявленные гены и мутации, оказывающие влияние на окраску меха у американской норки и соболя, могут существенно упростить работу селекционерам, так как на основе полученных данных могут быть разработаны тест-системы, которые, несомненно, найдут широкое применение в пушном звероводстве.

Благодарности. Автор глубоко признателен д.б.н., проф., чл.-корр. РАН Е.И. Рогаеву, под руководством которого выполнена данная работа. Особую благодарность хочу выразить к.б.н. Т.В. Андреевой и Ф.Е. Гусеву за помощь в освоении молекулярно-генетических и биоинформатических методов исследования и постоянное внимание к работе. Автор благодарен всему коллективу лаборатории эволюционной геномики ИОГен РАН за предоставленную возможность и помощь при приведении работы, а также за ценные советы. Выражаю глубокую признательность к.б.н. С.Н. Каштанову, д.б.н. О.В. Трапезову и д.б.н. А.Б. Савинецкому, за предоставление ценных образцов, использованных в ходе исследования. Автор выражает благодарность своей семье и прежде всего супруге - К.А. Манаховой, за поддержку, терпение и возможность работать в разных лабораториях и городах.

Проведенные в ходе данной работы исследования были частично поддержаны грантами РФФИ 17-34-50103 и 19-34-90037, РНФ 14-50-00029, а также АНО ВО «Университет «Сириус».

Глава 1. De novo сборка геномов соболя и куницы Обзор литературы

Семейство куньих (Mustelidae) - самое крупное семейство из отряда хищные (Carnivora). Оно насчитывает около 60-70 видов, относящихся к 22-24 родам [Гептнер и др., 1967; Wilson, Reeder, 2005]. Представители семейства куньих - высокоорганизованные и высокоспециализированные хищники, встречающиеся практически повсеместно, за исключением Вест-Индии, Мадагаскара, Сулавеси и более восточных островов, большей части Филиппин, Новой Гвинеи, Новой Зеландии, Австралии, Антарктиды и большинства океанических островов [Yonezawa и др., 2007]. Куньи являются одним из ярчайших примеров адаптивной радиации - эволюции экологического и фенотипического разнообразия групп, происходящих от общего предка. Представители данного семейства характеризуются огромным экоморфологическим разнообразием: от видов, ведущих полностью наземный образ жизни (барсуки), до полудревесных (куницы) и полуводных (выдры) [Koepfli и др., 2008].

Семейство представляет собой древнюю группу, первые его представители найдены в раннем олигоцене (~ 34-28 млн. лет назад) [Гептнер и др., 1967]. Филогения куньих на сегодняшний день остается не до конца решенным вопросом. Согласно последним работам, основанным на анализе последовательностей мтДНК и небольшого числа геномных участков, выделяют 8 подсемейств:

• Куньи (Mustelinae),

• Выдровые (Lutrinae),

• Ictonychinae/Galictinae,

• Guloninae/Martinae,

• Хорьковые барсуки (Helictidinae)

• Барсучьи (Melinae),

• Медоед (Mellivorinae)

• Американский барсук (Taxidiinae) [Law, Slater, Mehta, 2018; Yu и др., 2011].

Основная сложность с реконструкцией филогении куньих заключается в чрезвычайно быстрой адаптивной радиации, характерной для данного семейства [Koepfli и др., 2008; Yu и др., 2011], а также в недостаточном количестве молекулярно-генетических данных об его представителях. На сегодняшний день для 38-ми видов, т.е. примерно половины семейства, собраны митохондриальные геномы (Приложение 1). Что касается

последовательностей геномной ДНК, то до последнего времени в исследованиях анализировали лишь по отдельным геномным участкам [Eizirik и др., 2010; Koepfli и др., 2008; Law, Slater, Mehta, 2018; Yonezawa и др., 2007; Yu и др., 2011]. В последние годы, в первую очередь за счет бурного развития технологий полногеномного секвенирования, ситуации стала меняться. На сегодняшний день для 13 представителей семейства куньих имеются собранные геномы. При этом для 7 из них проведена аннотация генов (Таблица 1).

Таблица 1. Информация о собранных геномах представителей семейства куньих, полученная по состоянию на 29.09.2021 из базы данных NCBI.

Вид ID Размер генома (млрд.п. н.) GC (%) N50 млн.п .н Белок-кодирующие последователь ности (шт.) Ссылка

Enhydra lutris kenyoni GCA 006410 715.1 2,426 41, 57 38,75 19 340 [Jones и др., 2017]

Gulo gulo GCA 900006 375.2 2,423 41, 38 0,178 19 696 [Ekblom и др., 2018]

Lontra canadensis GCA 010015 895.1 2,406 41, 41 18,46 20 305 -

Lutra lutra GCA 902655 055.2 2,438 41, 59 149,0 04 - -

Martes zibellina GCA 012583 365.1 2,420 41, 80 5,20 19 413 [Liu и др. 2020]

Mustela erminea GCA 009829 155.1 2,445 41, 56 130,1 49 20 934 -

Mellivora capensis GCA 004024 625.1 3,091 42, 00 0,059 - -

Mustela nivalis GCA 019141 135.1 2,500 41, 2 24,86 8 - [Miranda и др., 2021]

Mustela putorius GCA 902207 235.1 2473,82 42, 30 25,82 6 - [Ethering ton и др., 2020]

Вид ID Размер генома (млрд.п. н.) GC (%) N5C млн.п .н Белок-кодирующие последователь ности (шт.) Ссылка

Mustela putorius furo GCA 000215 625.1 2,411 41, 47 9,335 19 910 [Peng и др., 2014]

GCA 000239 315.1 2,400 41, 70 9,567 - -

Neovison vison GCA 900108 605.1 2,447 41, 60 6,814 19 619 [Cai и др., 2017]

Pteronura brasiliensis GCA 004024 605.1 2,602 41, 72 0,119 - -

Taxidea taxus jeffersonii GCA 003697 995.1 2,416 41, 58 0,055 - -

Изучение геномики представителей семейств куньих является важной перспективной задачей, так как животные данного семейства характеризуются рядом уникальным биологических свойств. Например, явление отложенной имплантации эмбриона в стенку матки при пренатальном развитии. Более половины всех видов млекопитающих, для которых характерен данный феномен, относятся к семейству куньих [Thom, Johnson, Macdonald, 2004]). Куньи являются моделями целого ряда заболеваний человека. Так, домашний хорек (Mustela putorius furo) - "золотой стандарт" для моделирования инфицирования и передачи вируса гриппа [Peng и др., 2014]. Также куньи являются модельным объектом для изучения процессов доместикации и генетики поведения: популяции американской норки (Neovison vison), характеризующиеся ручным и агрессивным поведением по отношению к человеку, исследуются на базе института Цитологии и генетики Сибирского отделения РАН [Трапезов, 2012]. Многие представители семейства куньих активно используются в хозяйственной деятельности человека, например, в пушном звероводстве (норка, соболь, куница, хорь).

В процессе работы нами было проведено секвенирование и de novo сборка геномов соболя (Martes zibellina) и лесной куницы (Martes martes). Выбор данных видов обоснован тем, что их изучение интересно как с биологической, так и с прикладной точек зрения.

Согласно принятому на сегодняшний день систематическому положению, соболь (Martes zibellina) относится к роду куниц (Martes), который является одним из наиболее

многочисленных по числу видов среди семейства куньих [Hosoda и др., 2000; Koepfli и др., 2008; Sato и др., 2003; Yu и др., 2011]. Соболь является одним из наиболее известных представителей семейства куньих, в первую очередь за счет чрезвычайно качественного меха, который делает его самым ценным видом пушных зверей. От других представителей рода куниц соболь отличается более коротким хвостом (около 1/3 от общей дины тела), состоящим из 15-16 позвонков, у других куниц число хвостовых позвонков может доходить до 20-24. Еще одним отличительным признаком соболя является значительная опушенность подошв, позволяющая ему легко передвигаться по рыхлому снегу [Nadeev, Timofeev, 1955]. Окраска соболя, как правило, однотонная, на горле и груди может присутствовать желтоватое горловое пятно, которое обычно невелико, имеет неопределенную форму, а может и полностью отсутствовать. Голова обычно имеет более светлую по сравнению со спиной окраску [Гептнер и др., 1967; Nadeev, Timofeev, 1955].

Соболь - небольшой (до 58 см), но сильный и энергичный хищник. Он ведет в основном наземный образ жизни, лишь изредка залезая на деревья. Охотится на мелких млекопитающих и птиц, а также в большом количестве поедает растительные корма (ягоды, кедровое орехи т.п.). В то же время соболь нападает и на более крупных животных, например, зайцев, глухарей, тетеревов. Соболь хорошо ориентируется в пустотах под снегом, из органов чувств особенно хорошо развиты слух и обоняние. Суточный ритм соболя нечетко выраженный, у одних особей наблюдается сумеречно-ночной, у других -дневной тип активности [Гептнер и др., 1967; Nadeev, Timofeev, 1955]. Соболь - оседлый зверь, как правило занимающий один участок (от 4 до 30 км2) обитания с момента расселения до самой гибели. В пределах одного участка живет один зверек или самка с выводком [Гептнер и др., 1967].

Основная масса соболей достигает половой зрелости в возрасте двух лет, особи остаются плодовитыми до 13-15 лет. Показано, что в неволе продолжительность жизни соболя составляет 15-18 лет. Течка у самок соболей происходит с 15 июня по 15 августа, в то же время происходит спаривание. После 7-20 дней течка повторяется. После оплодотворения эмбриона наступает период эмбриональной диапаузы, который длится с конца августа по февраль. В конце февраля - начале марта происходит имплантация эмбрионов, которая сопровождается схожими с течкой проявлениями. Эмбрионы полностью развиваются за 27-28 дней, таким образом, общая продолжительность беременности у соболя составляет 254-298 дней. В помете от 1 до 7 щенков, как правило 3 [Гептнер и др., 1967].

На сегодняшний день соболь обитает на территории 6 стран: России, Монголии, Китая, Северной Кореи, Японии и Казахстана. Однако основная часть популяции соболя и наибольший ареал его обитания располагается на территории России [Monakhov, 2011].

В пушно-меховом звероводстве соболь считается наиболее ценным видом. В течение нескольких веков его качественная пушнина высоко ценится не только на отечественном, но и на зарубежных рынках, и не имеет аналогов в мире. Так как Россия располагала и продолжает располагать наибольшей численностью популяции соболя на своей территории, не удивительно, что история нашей страны долгое время была тесно связана с промыслом и экспортом соболиного меха, привносящем немалый вклад в бюджет государства. Так, доход с экспорта пушнины составлял примерно 20% от прибыли страны в середине XVII века, и поэтому экспорт пушнины соболя активно увеличивался до ХХ века. По данным Всемирной охотничьей выставки в Вене (1910 г.), оборот российской соболиной пушнины составлял 44% от показателей оборота в мире [Каштанов и др., 2016]. Таким образом, соболя можно считать одним из символов России, его изображение можно найти на гербах Новосибирской, Тюменской и Свердловской областей, Новосибирска, Екатеринбурга, Иркутска и Якутска, а также ряда других районов, городов и населенных пунктов России.

Лесная куница (Martes martes) по внешнему облику очень похожа на соболя, но выглядит более крупной и длиннохвостой, хвост состоит из 15-22 позвонков и составляет около 1/2 длины тела. Лапы куницы, в отличии от соболя, имеют меньшую опушенность подошв, из-за чего зверь менее уверено чувствует себя на рыхлом снегу. Окраска буровато-рыжая, на горле и нижней поверхности шеи имеется резко очерченное светлое пятно, которое доходит до груди и передних лап. Как и соболь, куница является ценным видом пушных зверей, однако ценится меньше, чем соболь [Гептнер и др., 1967].

Размерами куница в среднем несколько меньше соболя (38-58 см). Куница - лесное животное, жизнь которого в значительной степени связана высокоствольным лесом. Куница - многоядный хищник, что является одной из характерных ее черт, и питается в основном мышевидными грызунами, беками, птицами, насекомыми, ягодами и орехами. Как и соболь, лесная куница, как правило, обитает в пределах одного участка (от 4 до 50 км2). Суточный ритм по сравнению с соболем четко выраженный, куница - сумеречно-ночной зверь, лишь изредка проявляющий активность в дневное время. Более часто по сравнению с соболем перемещается по деревьям, на поверхности земли и особенно под снегом ориентируется значительно хуже последнего [Гептнер и др., 1967; Herrero и др., 2016].

Куница достигает половой зрелости в возрасте трех, реже двух лет. Течка у самок куницы происходит с конца июня по конец августа, т.е. несколько позже, чем у соболя. Как и у соболя, для куницы характерен период эмбриональной диапаузы, которая продолжается с конца августа по февраль-март. Эмбрионы полностью развиваются за 27-28 дней, таким образом, общая продолжительность беременности у куницы составляет 236-274 дня. В помете от 2 до 8 щенков, как правило 3-5 [Гептнер и др., 1967].

На сегодняшний день лесная куница обитает на территории Европы и Малой Азии, от Ирландии и Англии на западе, вплоть до Омска и Новосибирска на востоке. Около половины ареала обитания вида располагается на постсоветском пространстве [Гептнер и др., 1967; Herrero и др., 2016].

Удивительная особенность, побудившая нас наряду с геномом соболя включить в работу анализ генома лесной куницы, заключается в возможности данных видов скрещиваться между собой. По некоторым данным, гибриды (кидусы) могут давать плодовитое потомство [Monakhov, 2011]. На сегодняшний день выделяют две зоны, в которых происходит пересечение ареалов обитания соболя и лесной куницы. Первая из них, наиболее древняя (в ней, согласно литературным данным, гибридные особи выявлены более 100 лет назад), включает оба макросклона Уральского хребта с бассейнами рек Печора и Кама на западе, Тобола и Оби на востоке. Вторая, возникшая лишь несколько десятилетий назад, располагается в Омской и Томской областях [Кассал, Сидиров, 2013]. Более подробна проблема межвидовой гибридизации соболя и лесной куницы рассматривается в Глава 2. Геномный анализ соболя, куницы и их гибридов.

Как отмечалось выше, для соболя и куницы характерно наличие стадии диапаузы в эмбриональном развитии. Эмбриональная диапауза - общий термин, которым описывается любая обратимая остановка эмбрионального развития, которая может произойти на любой стадии эмбриогенеза с последующей реактивацией и продолжением развития без каких-либо негативных последствий [Deng и др., 2018; Fenelon, Renfree, 2018; Mead, 1993]. Явление эмбриональной диапаузы широко распространено в природе. Оно описано как у растений, так и у животных, в том числе у млекопитающих, для которых более распространен термин отложенная имплантация [Mead, 1993; Thom, Johnson, Macdonald, 2004]. Для куньих характерна обязательная (или сезонная) отложенная имплантация, которая наступает в каждом репродуктивном сезоне [Mead, 1993].

Наиболее подробно процесс эмбриональной диапаузы описан для американской норки. На 4-й день после оплодотворения в яйцеводе эмбрион попадает в матку, где

наступает стадия эмбрионального покоя - метаболизм эмбриона замедляется, а клеточной цикл останавливается, как правило на G0/G1 фазе, или значительно замедляется [Исакова, 2012; Fenelon, Renfree, 2018; Lefevre и др., 2011]. Показано, что покоящиеся бластоцисты куньих сохраняют zona pellucida, но постепенно увеличиваются в диаметре. Это достигается за счет накопления жидкости в бластоцеле, и у некоторых видов за счет увеличения числа клеток трофобласта, однако деления клеток внутренней массы (будущий зародыш) не происходит до самых последних стадий реактивации блатоцисты. Покоящиеся эмбрионы продолжают потреблять кислород, в них происходит синтез ДНК и РНК, поэтому нельзя сказать, что покоящиеся эмбрионы метаболически неактивны, хотя их метаболизм сильно замедлен по сравнению с реактивированными бластоцистами [Mead, 1993].

Таким образом, представители семейства куньих представляют собой чрезвычайно интересную группу для изучения явления эмбриональной диапаузы. По меньшей мере четверть представителей данного семейства имеет стадию отложенной имплантации в ходе эмбрионального развития. Более того, для куньих описана значительная вариабельность продолжительности стадии эмбриональной диапаузы - от 20-30 дней у американской норки, до 245 дней у соболя и лесной куницы [Исакова, 2012; Amstislavsky, Ternovskaya, 2000; Thom, Johnson, Macdonald, 2004].

Следует отметить, что в 2020 году, уже была представлена первая de novo сборка генома соболя [Liu и др., 2020]. Однако в данной работе был использован соболь, выловленный на территории горного хребта Большой Хинган (Китай), а популяция соболей Китая достаточна малочисленна. Кроме того, исследуемый образец по результатам нашего анализа оказался самкой, в то время как в оригинальной статье утверждается, что он принадлежал самцу. В ходе исследования мы представляем первую de novo сборку генома самца соболя с территории Красноярского края (Россия), фактически из центра ареала обитания соболя, а также генома лесной куницы из Омской области.

Материалы и методы Коллекция биологического материала

Биологические образцы тканей соболя и куницы отбирались соискателем из образцов, предоставленных к.б.н. С.Н. Каштановым (ИОГен РАН) (Таблица 2).

Таблица 2. Образцы биологического материала соболя и куницы, предоставленные к.б.н. С.Н. Каштановым (ИОГен РАН).

Вид Номер в коллекции Регион обитания Ткань

Martes zibellina 2311 Тура Мездра

SFK-1 Зверосовхоз «Пушкинский» Мозг, сердце, почки

Martes martes 2191 Омская область Мездра

Выделение тотальной ДНК

ДНК из тканей выделяли с использованием набора QIAamp DNA Mini Kit (QIAGEN) по протоколу производителя набора.

Высокомолекулярную ДНК для нанопорового секвенирования выделяли с помощью классического фенол-хлороформного метода или с использованием набора Blood & Cell Culture DNA Mini Kit (QIAGEN) по протоколу производителя набора.

Концентрацию ДНК измеряли на приборе Qubit fluorometer (Invitrogen), используя наборы реагентов Qubit dsDNA HS Assay Kit и Qubit dsDNA BR Assay Kit (Invitrogen). Дополнительно проводили оценку качества и чистоты выделенной ДНК с помощью прибора NanoDrop OneC (Thermo Scientific).

Качество полученной высокомолекулярной ДНК оценивали с использованием метода электрофореза. Электрофорез проводили в 0,8%-ном агарозном геле, получаемом нагреванием 1 г агарозы (Amresco) в 125 мл 1x TAE (трис-ацетат 40 мМ, ЭДТА 1 мМ, pH 7,6), при напряженности 4,7 В/см с использованием источника питания Эльф-4 (ДНК-технология). После электрофореза фрагменты визуализировали в УФ-свете, для этого их окрашивали гель бромистым этидием, предварительно добавленным в гель (конечная концентрация 0,5 мкг/мл). Для определения длины фрагментов выделенной ДНК использовали маркер GeneRuler 1kb DNA Ladder (Fermentas) и D10 Lambda DNA (СибЭнзим).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Манахов Андрей Дмитриевич, 2022 год

Список литературы

1. Гептнер В. Г. Г. и др. Морские коровы и хищные // Млекопитающие Советского Союза. : Высшая школа, 1967. С. 1-1013.

2. Граков Н. Н. Кидусы на биостанции ВНИИОЗ // Сборник научно-технической информации ВНИИОЗ. Охота - пушнина - дичь. 1970. № 30. С. 48-53.

3. Граков Н. Н. Гибридизация соболя и лесной куницы // Бюллютень МОИП. Отдел Биологический. 1976. Т. 81. № 6. С. 5-15.

4. Исакова Г. К. Естественный мутационный процесс как возможный причинный фактор возникновения облигатной эмбриональной диапаузы у млекопитающих (гипотеза) // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2012. Т. 16. № 2. С. 369-373.

5. Кассал Б. Ю., Сидиров Г. Н. Расселение соболя (Martes zibellina) и куницы лесной (Martes martes) в Омской области и биогеографические последствия их гибридизации // Российский Журнал Биологических Инвазий. 2013. № №1. С. 51-65.

6. Каштанов С. Н. и др. Интенсивность пигментации мехового покрова соболей (Martes zibellina L.) и репродуктивная способность // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2014. Т. 18. № 2. С. 245-257.

7. Каштанов С. Н. и др. Географическая структура генофонда соболя (Martes zibellina L.): данные анализа микросателлитных локусов // Генетика. 2015a. Т. 51. № 1. С. 78-88.

8. Каштанов С. Н. и др. Влияние антропогенных факторов на генетическое разнообразие вида соболь ( Martes zibellina L . ) // Молекулярная биология. 2015b. Т. 49. № 3. С. 449-454.

9. Каштанов С. Н. и др. Селекция соболя России: этапы промышленной доместикации и генетическая изменчивость // Генетика. 2016. Т. 52. № 9. С. 1001-1011.

10. Каштанов С. Н., Левенкова, Е.С. Мещерский И. Г., Рожнов В. В. Интрогрессия генов в зоне симпатрии видов соболь (Martes zibellina L.) и лесная куница (Martes martes L) // Генетика популяций: прогресс и перспективы. Москва: Ваш Формат, 2017. С. 124-125.

11. Макаров Н. А., Зайцева И. Е. Археология севернорусской деревни X-XIII веков. Том 3. Палеоэкологические условия, общество и культура // М.:Наука. 2009.

12. Монахов В. Г. О динамике зоны трансгрессии ареалов куницы лесной и соболя в новейшем времени // Ареалы, миграции и другие перемещения диких животных: материалы Международной научно-практической конференции (г. Владивосток, 25-27 ноября 2014 г.) / под ред. А. П. Савельев, И. В. Середкин. Владивосток: ООО «Рея», 2014. С. 211-216.

13. Павлинин В. Н. Тобольский соболь: ареал, очерк морфологии, проблема межвидовой гибридизации // Труды института биологии. 1963. № 34. С. 113.

14. Пищулина С. Л. Взаимодействие популяции лесной куницы и соболя в зоне симпатрии: генетический аспект. Москва: ИПЭЭ им. А.Н. Северцова РАН, 2013. 165 с.

15. Пономарев А. Л. Кидас // Бюллютень МОИП. Отдел Биологический. 1946. Т. 51. № 4-5. С. 79-83.

16. Портнова А. Т. Размножение кидаса // Кролиководство и звероводство. 1941. № 6. С. 22-23.

17. Рожнов В. В. и др. Генетический анализ популяций соболя (Martes zibellina) и лесной куницы (M. martes) в районах совместного обитания на Северном Урале // Генетика. 2010. Т. 46. № 4. С. 553-557.

18. Рожнов В. В. и др. О соотношении фенотипа и генотипа соболя и лесной куницы в зоне симпатрии на Северном Урале // Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2013 a. № 3.

19. Рожнов В. В. и др. Генетическая структура соболя ( Martes zibellina L.) Евразии -анализ распределения митохондриальных линий // Генетика. 2013b. Т. 49. № 2. С. 251-258.

20. Трапезов О. В. Новые окрасочные мутации у американской норки (Mustela vison), наблюдаемые в процессе ее экспериментальной доместикации. Новосибирск: ИЦиГ СО РАН, 2012. 196 с.

21. Трапезов О. В. и др. Гомологические ряды в изменчивости окраски мехового покрова у пушных зверей // Генетика. 2020. Т. 56. № 11. С. 1333-1339.

22. Трапезов О. В., Трапезова Л. И. Воспроизводящаяся коллекция окрасочных генотипов американской норки (Mustela vison Schreber, 1777) на экспериментальной звероферме Института цитологии и генетики СО РАН // Вестник ВОГиС. 2009. Т. 13. № 3. С.554-570.

23. Юргенсон П. Б. Кидас-гибрид соболя и куницы // Труды Печоро-Ылычского заповедника. 1947. № 5. С. 145-178.

24. Adam F., Nathan W. Best Practices for De Novo Transcriptome Assembly with Trinity [Электронный ресурс]. URL: https://informatics.fas.harvard.edu/best-practices-for-de-novo-transcriptome-assembly-with-trinity.html.

25. Adzhubei I. A. и др. A method and server for predicting damaging missense mutations // Nature Methods. 2010. Т. 7. № 4. С. 248-249.

26. Alexander D. H., Novembre J., Lange K. Fast model-based estimation of ancestry in unrelated individuals. // Genome research. 2009. Т. 19. № 9. С. 1655-64.

27. Alexeev V., Yoon K. Distinctive role of the cKit receptor tyrosine kinase signaling in mammalian melanocytes // Journal of Investigative Dermatology. 2006. Т. 126. № 5. С. 11021110.

28. Amstislavsky S., Ternovskaya Y. Reproduction in mustelids // Animal Reproduction Science. 2000. Т. 60-61. С. 571-581.

29. Andersson A.-M., Nyman A.-K., Wallgren P. A retrospective cohort study estimating the individual Aleutian disease progress in female mink using a VP2 ELISA and its association to reproductive performance // Preventive Veterinary Medicine. 2017. Т. 140. С. 60-66.

30. Andrews S. FastQC: a quality control tool for high throughput sequence data // 2010.

31. Anistoroaei R. и др. Albinism in the American mink (Neovison vison) is associated with a tyrosinase nonsense mutation // Animal Genetics. 2008. Т. 39. № 6. С. 645-648.

32. Anistoroaei R. и др. Construction of an American mink Bacterial Artificial Chromosome (BAC) library and sequencing candidate genes important for the fur industry // BMC Genomics. 2011. Т. 12. № 1. С. 354.

33. Anistoroaei R., Christensen K. Mapping of the silver gene in mink and its association with the dilution gene in dog // Cytogenetic and Genome Research. 2007. Т. 116. № 4. С. 316318.

34. Anistoroaei R., Krogh A. K., Christensen K. A frameshift mutation in the LYST gene is responsible for the Aleutian color and the associated Chediak-Higashi syndrome in American mink // Animal Genetics. 2013. Т. 44. № 2. С. 178-183.

35. Bakeev N. N., Monakhov G. I., Sinitsyn A. A. Sable. : Vyatka, 2003. Bwn. 2nd. 336 c.

36. Becker D. u gp. The brown coat colour of Coppernecked goats is Asso. with a non-synonymous variant at the TYRP1 locus on chromosome 8 // Animal Genetics. 2015. T. 46. № 1. C. 50-54.

37. Benkel B. F. u gp. Molecular characterization of the Himalayan mink // Mammalian Genome. 2009. T. 20. № 4. C. 256-259.

38. Bennett D. C., Lamoreux M. L. The color loci of mice - a genetic century. // Pigment cell research. 2003. T. 16. № 4. C. 333-44.

39. Berryere T. G. u gp. TYRP1 is associated with dun coat colour in Dexter cattle or how now brown cow? // Animal genetics. 2003. T. 34. № 3. C. 169-75.

40. Boetzer M., Pirovano W. Toward almost closed genomes with GapFiller. // Genome biology. 2012. T. 13. № 6. C. R56.

41. Bourneuf E. u gp. Rapid Discovery of De Novo Deleterious Mutations in Cattle Enhances the Value of Livestock as Model Species // Scientific Reports. 2017. T. 7. № 1. C. 11466.

42. Bultema J. J. u gp. BLOC-2, AP-3, and AP-1 Proteins Function in Concert with Rab38 and Rab32 Proteins to Mediate Protein Trafficking to Lysosome-related Organelles // Journal of Biological Chemistry. 2012. T. 287. № 23. C. 19550-19563.

43. Bultema J. J., Pietro S. M. Di. Cell type-specific Rab32 and Rab38 cooperate with the ubiquitous lysosome biogenesis machinery to synthesize specialized lysosome-related organelles // Small GTPases. 2013. T. 4. № 1. C. 16-21.

44. Buren S. L. Van, Mickelson J. R., Minor K. M. A novel TYRP1 mutation associated with brown coat color in Siberian huskies. // Animal genetics. 2021. T. 52. № 2. C. 245-246.

45. Cai Z. u gp. The first draft reference genome of the American mink (Neovison vison) // Scientific Reports. 2017. T. 7. № 1. C. 14564.

46. Calvo P. A. u gp. A cytoplasmic sequence in human tyrosinase defines a second class of di-leucine-based sorting signals for late endosomal and lysosomal delivery. // The Journal of biological chemistry. 1999. T. 274. № 18. C. 12780-9.

47. Cao M. D. u gp. Scaffolding and completing genome assemblies in real-time with nanopore sequencing. // Nature communications. 2017. T. 8. C. 14515.

48. Capomaccio S. u gp. Splicing site disruption in the KIT gene as strong candidate for white dominant phenotype in an Italian Trotter. // Animal genetics. 2017. T. 48. № 6. C. 727-728.

49. Chiang P.-W., Spector E., McGregor T. L. Evidence suggesting digenic inheritance of Waardenburg syndrome type II with ocular albinism. // American journal of medical genetics. Part A. 2009. T. 149A. № 12. C. 2739-44.

50. Cingolani P. u gp. A program for annotating and predicting the effects of single nucleotide polymorphisms, SnpEff: SNPs in the genome of Drosophila melanogaster strain w 1118; iso-2; iso-3 // Fly. 2012. T. 6. № 2. C. 80-92.

51. Cirera S. u gp. New insights into the melanophilin (MLPH) gene controlling coat color phenotypes in American mink // Gene. 2013. T. 527. № 1. C. 48-54.

52. Cirera S. u gp. A large insertion in intron 2 of the TYRP1 gene associated with American Palomino phenotype in American mink. // Mammalian genome: official journal of the International Mammalian Genome Society. 2016. T. 27. № 3-4. C. 135-43.

53. Coppola U. u gp. Rab32 and Rab38 genes in chordate pigmentation: an evolutionary perspective // BMC Evolutionary Biology. 2016. T. 16. № 1. C. 26.

54. Coutinho P. u gp. Differential requirements for COPI transport during vertebrate early development. // Developmental cell. 2004. T. 7. № 4. C. 547-58.

55. Danecek P. u gp. The variant call format and VCFtools. // Bioinformatics (Oxford, England). 2011. T. 27. № 15. C. 2156-8.

56. David V. A. u gp. Endogenous retrovirus insertion in the KIT oncogene determines white and white spotting in domestic cats. // G3 (Bethesda, Md.). 2014. T. 4. № 10. C. 1881-91.

57. Deng L. u gp. Research advances on embryonic diapause in mammals // Animal Reproduction Science. 2018. T. 198. № September. C. 1-10.

58. Dorshorst B. u gp. Dominant Red Coat Color in Holstein Cattle Is Associated with a Missense Mutation in the Coatomer Protein Complex, Subunit Alpha (COPA) Gene // PLOS ONE. 2015. T. 10. № 6. C. e0128969.

59. Drogemuller C. u gp. A noncoding melanophilin gene (MLPH) SNP at the splice donor of exon 1 represents a candidate causal mutation for coat color dilution in dogs // Journal of Heredity. 2007. T. 98. № 5. C. 468-473.

60. Durig N. u gp. Whole genome sequencing reveals a novel deletion variant in the KIT gene in horses with white spotted coat colour phenotypes. // Animal genetics. 2017. T. 48. № 4. C. 483-485.

61. Durkin K. u gp. Serial translocation by means of circular intermediates underlies colour sidedness in cattle. // Nature. 2012. T. 482. № 7383. C. 81-4.

62. Edgar R. C. MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput. // Nucleic acids research. 2004. T. 32. № 5. C. 1792-7.

63. Eizirik E. u gp. Pattern and timing of diversification of the mammalian order Carnivora inferred from multiple nuclear gene sequences. // Molecular phylogenetics and evolution. 2010. T. 56. № 1. C. 49-63.

64. Ekblom R. u gp. Genome sequencing and conservation genomics in the Scandinavian wolverine population. // Conservation biology : the journal of the Society for Conservation Biology. 2018. T. 32. № 6. C. 1301-1312.

65. Emms D. M., Kelly S. OrthoFinder: phylogenetic orthology inference for comparative genomics. // Genome biology. 2019. T. 20. № 1. C. 238.

66. Etherington G. J. u gp. Sequencing smart: De novo sequencing and assembly approaches for a non-model mammal. // GigaScience. 2020. T. 9. № 5. C. 1-14.

67. Evanno G., Regnaut S., Goudet J. Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: a simulation study. // Molecular ecology. 2005. T. 14. № 8. C. 261120.

68. Fan H. u gp. Synteny search identifies carnivore Y chromosome for evolution of male specific genes. // Integrative zoology. 2019. T. 14. № 3. C. 224-234.

69. Fenelon J. C., Renfree M. B. The history of the discovery of embryonic diapause in mammals // Biology of Reproduction. 2018. T. 99. № 1. C. 242-251.

70. Gansauge M.-T. u gp. Single-stranded DNA library preparation from highly degraded DNA using T4 DNA ligase. // Nucleic acids research. 2017. T. 45. № 10. C. e79.

71. Geissler E. N., McFarland E. C., Russell E. S. Analysis of pleiotropism at the dominant white-spotting (W) locus of the house mouse: a description of ten new W alleles. // Genetics. 1981. T. 97. № 2. C. 337-61.

72. Gerding W. M., Akkad D. A., Epplen J. T. Spotted Weimaraner dog due to de novo KIT mutation. // Animal genetics. 2013. T. 44. № 5. C. 605-6.

73. Grabherr M. G. u gp. Full-length transcriptome assembly from RNA-Seq data without a reference genome. // Nature biotechnology. 2011. T. 29. № 7. C. 644-52.

74. Gratten J. u gp. Compelling evidence that a single nucleotide substitution in TYRP1 is responsible for coat-colour polymorphism in a free-living population of Soay sheep. // Proceedings. Biological sciences. 2007. T. 274. № 1610. C. 619-26.

75. Graw J., Pretsch W., Loster J. Mutation in intron 6 of the hamster Mitf gene leads to skipping of the subsequent exon and creates a novel animal model for the human Waardenburg syndrome type II // Genetics. 2003. T. 164. № 3. C. 1035-1041.

76. Haase B. u gp. Allelic heterogeneity at the equine KIT locus in dominant white (W) horses. // PLoS genetics. 2007. T. 3. № 11. C. e195.

77. Haase B. u gp. Seven novel KIT mutations in horses with white coat colour phenotypes. // Animal genetics. 2009. T. 40. № 5. C. 623-9.

78. Haase B. u gp. Five novel KIT mutations in horses with white coat colour phenotypes. // Animal genetics. 2011. T. 42. № 3. C. 337-9.

79. Haase B. u gp. A novel KIT variant in an Icelandic horse with white-spotted coat colour. // Animal genetics. 2015. T. 46. № 4. C. 466.

80. Haase B., Rieder S., Leeb T. Two variants in the KIT gene as candidate causative mutations for a dominant white and a white spotting phenotype in the donkey. // Animal genetics. 2015. T. 46. № 3. C. 321-4.

81. Hafliger I. M. u gp. A de novo germline mutation of KIT in a white-spotted Brown Swiss cow. // Animal genetics. 2020. T. 51. № 3. C. 449-452.

82. Hansen H. O. The Global Fur Industry: Trends, Globalization and Specialization // Journal of Agricultural Science and Technology. 2014. T. 4. C. 543-551.

83. Harris R. S. Improved pairwise Alignmnet of genomic DNA. University Park: The Pennsylvania State University, 2007. 84 c.

84. Hauswirth R. u gp. Novel variants in the KIT and PAX3 genes in horses with white-spotted coat colour phenotypes. // Animal genetics. 2013. T. 44. № 6. C. 763-5.

85. Henkel J. u gp. Selection signatures in goats reveal copy number variants underlying breed-defining coat color phenotypes. // PLoS genetics. 2019. T. 15. № 12. C. e1008536.

86. Herrero J. u gp. Martes martes, Pine Marten // The IUCN Red List of Threatened Species. 2016. C. e.T12848A45199169.

87. Hoban R. u gp. Novel KIT variants for dominant white in the Australian horse population. // Animal genetics. 2018. T. 49. № 1. C. 99-100.

88. Holl H. u gp. A Frameshift Mutation in KIT is Associated with White Spotting in the Arabian Camel. // Genes. 2017a. T. 8. № 3. C. 1-8.

89. Holl H. M. u gp. A novel splice mutation within equine KIT and the W15 allele in the homozygous state lead to all white coat color phenotypes. // Animal genetics. 2017b. T. 48. № 4. C.497-498.

90. Hosoda T. u gp. Evolutionary trends of the mitochondrial lineage differentiation in species of genera Martes and Mustela. // Genes & genetic systems. 2000. T. 75. № 5. C. 259-67.

91. Hozumi H. u gp. Impaired development of melanoblasts in the black-eyed white Mitf mi-bw mouse, a model for auditory-pigmentary disorders // Genes to Cells. 2012. T. 17. № 6. C. 494-508.

92. Hrckova Turnova E. u gp. A novel mutation in the TYRP1 gene associated with brown coat colour in the Australian Shepherd Dog Breed // Animal Genetics. 2017. T. 48. № 5. C. 626.

93. Hu Y. u gp. Comparative genomics reveals convergent evolution between the bamboo-eating giant and red pandas. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2017. T. 114. № 5. C. 1081-1086.

94. Hug P. u gp. A novel KIT deletion variant in a German Riding Pony with white-spotting coat colour phenotype. // Animal genetics. 2019. T. 50. № 6. C. 761-763.

95. Huizing M. u gp. Disorders of Lysosome- Related Organelle Biogenesis: Clinical and Molecular Genetics * // Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 2008. T. 9. C. 359-86.

96. Hume A. N. u gp. A Coiled-Coil Domain of Melanophilin Is Essential for Myosin Va Recruitment and Melanosome Transport in Melanocytes // Molecular biology of the cell. 2006. T. 17. № November. C. 4720-4735.

97. Hume A. N. u gp. Rab27a and MyoVa are the primary Mlph interactors regulating melanosome transport in melanocytes // Journal of cell science. 2007. T. 120. C. 3111-3122.

98. Ishida Y. u gp. A homozygous single-base deletion in MLPH causes the dilute coat color phenotype in the domestic cat // Genomics. 2006. T. 88. № 6. C. 698-705.

99. Jackson L. P. u gp. Molecular basis for recognition of dilysine trafficking motifs by COPI. // Developmental cell. 2012. T. 23. № 6. C. 1255-62.

100. Johansson Moller M. u gp. Pigs with the dominant white coat color phenotype carry a duplication of the KIT gene encoding the mast/stem cell growth factor receptor. // Mammalian genome : official journal of the International Mammalian Genome Society. 1996. T. 7. № 11. C. 822-30.

101. Johnson J. L. u gp. Platinum coat color in red fox (Vulpes vulpes) is caused by a mutation in an autosomal copy of KIT. // Animal genetics. 2015. T. 46. № 2. C. 190-9.

102. Jones M. u gp. A non-synonymous SNP in exon 3 of the KIT gene is responsible for the classic grey phenotype in alpacas (Vicugna pacos). // Animal genetics. 2019. T. 50. № 5. C. 493-500.

103. Jones S. J. M. u gp. The Genome of the Northern Sea Otter (Enhydra lutris kenyoni). // Genes. 2017. T. 8. № 12.

104. Jonsson H. u gp. mapDamage2.0: fast approximate Bayesian estimates of ancient DNA damage parameters. // Bioinformatics (Oxford, England). 2013. T. 29. № 13. C. 1682-4.

105. Kamaraj B., Purohit R. In silico screening and molecular dynamics simulation of disease-associated nsSNP in TYRP1 gene and its structural consequences in OCA3. // BioMed research international. 2013. T. 2013. C. 697051.

106. Kanehisa M. u gp. KEGG as a reference resource for gene and protein annotation. // Nucleic acids research. 2016. T. 44. № D1. C. D457-62.

107. Kawakami A., Fisher D. E. The master role of microphthalmia-associated transcription factor in melanocyte and melanoma biology // Laboratory Investigation. 2017. T. 97. № 6. C. 649-656.

108. Keane T. M. u gp. Assessment of methods for amino acid matrix selection and their use on empirical data shows that ad hoc assumptions for choice of matrix are not justified. // BMC evolutionary biology. 2006. T. 6. C. 29.

109. Kent W. J. u gp. Evolution's cauldron: duplication, deletion, and rearrangement in the mouse and human genomes. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2003. T. 100. № 20. C. 11484-9.

110. Kobayashi T. u gp. Tyrosinase stabilization by Tyrp1 (the brown locus protein). // The Journal of biological chemistry. 1998. T. 273. № 48. C. 31801-5.

111. Koepfli K.-P. u gp. Multigene phylogeny of the Mustelidae: resolving relationships, tempo and biogeographic history of a mammalian adaptive radiation. // BMC biology. 2008. T. 6. C. 10.

112. Korberg I. B. u gp. A simple repeat polymorphism in the MITF-M promoter is a key regulator of white spotting in dogs // PLoS ONE. 2014. T. 9. № 8.

113. Kumar S. u gp. TimeTree: A Resource for Timelines, Timetrees, and Divergence Times // Molecular Biology and Evolution. 2017. T. 34. № 7. C. 1812-1819.

114. Kuttel L. u gp. A complex structural variant at the KIT locus in cattle with the Pinzgauer spotting pattern. // Animal genetics. 2019. T. 50. № 5. C. 423-429.

115. Lai X. u gp. Structure of Human Tyrosinase Related Protein 1 Reveals a Binuclear Zinc Active Site Important for Melanogenesis. // Angewandte Chemie (International ed. in English). 2017. T. 56. № 33. C. 9812-9815.

116. Larkin M. A. u gp. Clustal W and Clustal X version 2.0. // Bioinformatics (Oxford, England). 2007. T. 23. № 21. C. 2947-8.

117. Law C. J., Slater G. J., Mehta R. S. Lineage Diversity and Size Disparity in Musteloidea: Testing Patterns of Adaptive Radiation Using Molecular and Fossil-Based Methods. // Systematic biology. 2018. T. 67. № 1. C. 127-144.

118. Lefevre P. L. C. u gp. Uterine signaling at the emergence of the embryo from obligate diapause // American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 2011. T. 300. № 5. C. E800-E808.

119. Leigh J. W., Bryant D. PopART: full-feature software for haplotype network construction // Methods in Ecology and Evolution. 2015. T. 6. № 9. C. 1110-1116.

120. Li B. u gp. Tyrosinase-related protein 1 (TYRP1) gene polymorphism and skin differential expression related to coat color in Mongolian horse // Livestock Science. 2014. T. 167. № 1. C. 58-64.

121. Li B. u gp. Phylogeography of subspecies of the sable (Martes zibellina L.) based on mitochondrial genomes: implications for evolutionary history // Mammalian Biology. 2021. T. 101. № 1. C. 105-120.

122. Li B., Wu D., Malyarchuk B. Complete mitochondrial genome of European pine marten, Martes martes. // Mitochondrial DNA. 2014. T. 25. № 5. C. 372-3.

123. Li G. u gp. Comparative analysis of mammalian Y chromosomes illuminates ancestral structure and lineage-specific evolution. // Genome research. 2013. T. 23. № 9. C. 1486-95.

124. Li H. u gp. The Sequence Alignment/Map format and SAMtools // Bioinformatics. 2009. T. 25. № 16. C. 2078-2079.

125. Li H., Durbin R. Fast and accurate short read alignment with Burrows-Wheeler transform // Bioinformatics. 2009. T. 25. № 14. C. 1754-1760.

126. Li W. u gp. Reverse genetic screen for loss-of-function mutations uncovers a frameshifting deletion in the melanophilin gene accountable for a distinctive coat color in Belgian Blue cattle // Animal Genetics. 2016. T. 47. № 1. C. 110-113.

127. Lim H. T. u gp. Novel alternative splicing by exon skipping in KIT associated with whole-body roan in an intercrossed population of Landrace and Korean Native pigs. // Animal genetics. 2011. T. 42. № 4. C. 451-5.

128. Liu G. u gp. First Draft Genome of the Sable, Martes zibellina. // Genome biology and evolution. 2020. T. 12. № 3. C. 59-65.

129. Liu Z. Y. u gp. Heritability and genetic trends for growth and fur quality traits in silver blue mink // Italian Journal of Animal Science. 2017. T. 16. № 1. C. 39-43.

130. Loftus S. K. u gp. Mutation of melanosome protein RAB38 in chocolate mice // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2002. T. 99. № 7. C. 4471-4476.

131. Lyons L. A. u gp. Chocolate coated cats: TYRP1 mutations for brown color in domestic cats // Mammalian Genome. 2005. T. 16. № 5. C. 356-366.

132. Malyarchuk B., Derenko M., Denisova G. A mitogenomic phylogeny and genetic history of sable (Martes zibellina). // Gene. 2014. T. 550. № 1. C. 56-67.

133. Markakis M. N. u gp. Association of MITF gene with hearing and pigmentation phenotype in Hedlund white American mink (Neovison vison) // Journal of Genetics. 2014. T. 93. № 2. C. 477-481.

134. Martin K. u gp. De novo mutation of KIT causes extensive coat white patterning in a family of Berber horses. // Animal genetics. 2021. T. 52. № 1. C. 135-137.

135. Matesic L. E. u gp. Mutations in Mlph, encoding a member of the Rab effector family, cause the melanosome transport defects observed in leaden mice. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2001. T. 98. № 18. C. 10238-43.

136. McKenna A. u gp. The genome analysis toolkit: A MapReduce framework for analyzing next-generation DNA sequencing data // Genome Research. 2010. T. 20. № 9. C. 12971303.

137. McLaren W. u gp. The Ensembl Variant Effect Predictor. // Genome biology. 2016. T. 17. № 1. C. 122.

138. Mead R. A. Embryonic diapause in vertebrates. // The Journal of experimental zoology. 1993. T. 266. № 6. C. 629-41.

139. Menasche G. u gp. Griscelli syndrome restricted to hypopigmentation results from a melanophilin defect (GS3) or a MYO5A F-exon deletion (GS1) // Journal of Clinical Investigation. 2003. T. 112. № 3. C. 450-456.

140. Meng G. u gp. MitoZ: a toolkit for animal mitochondrial genome assembly, annotation and visualization. // Nucleic acids research. 2019. T. 47. № 11. C. e63.

141. Miranda I. u gp. Museomics Dissects the Genetic Basis for Adaptive Seasonal Coloration in the Least Weasel. // Molecular biology and evolution. 2021. T. 38. № 10. C. 43884402.

142. Monakhov V. G. Martes zibellina (Carnivora: Mustelidae) // Mammalian Species. 2011. T. 43. № 876. C. 75-86.

143. Monakhov V. G. Martes zibellina, Sable // The IUCN Red List of Threatened Species. 2016. C. e.T41652A45213477.

144. Montague M. J. u gp. Comparative analysis of the domestic cat genome reveals genetic signatures underlying feline biology and domestication. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2014. T. 111. № 48. C. 17230-5.

145. Nadeev V. N., Timofeev V. V. Sable. Moscow: Zagotizdat, 1955. 404 с.

146. Namouchi A. и др. Integrative approach using Yersiniapestis genomes to revisit the historical landscape of plague during the Medieval Period // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2018. Т. 115. № 50. С. E11790-E11797.

147. Nes N. Investigation of the Inheritance of the Heggedal Mutation in Mink // Acta Agriculturae Scandinavica. 1963. Т. 13. № 3. С. 271-292.

148. Nes N. The Homozygous Lethal Effect of the Heggedal Factor (Shadow Factor) // Acta Agriculturae Scandinavica. 1964. Т. 14. № 2-3. С. 208-228.

149. Nes N. N. и др. Beautiful fur animals: their colour genetics. Hilleroed: , 1988. 271 с.

150. Oiso N. и др. The rat Ruby ( R ) locus is Rab38 : identical mutations in Fawn-hooded and Tester-Moriyama rats derived from an ancestral Long Evans rat sub-strain // Mammalian Genome. 2004. Т. 15. № 4. С. 307-314.

151. Okonechnikov K. и др. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit. // Bioinformatics (Oxford, England). 2012. Т. 28. № 8. С. 1166-7.

152. Paris J. M. и др. Identification of two TYRP1 loss-of-function alleles in Valais Red sheep // Animal Genetics. 2019. Т. 50. № 6. С. 778-782.

153. Patterson Rosa L. и др. Two Variants of KIT Causing White Patterning in Stock-Type Horses. // The Journal of heredity. 2021. Т. 112. № 5. С. 447-451.

154. Peng X. и др. The draft genome sequence of the ferret (Mustela putorius furo) facilitates study of human respiratory disease. // Nature biotechnology. 2014. Т. 32. № 12. С. 1250-5.

155. Purcell S., Chang C. Plink 1.9 [Электронный ресурс]. URL: www.cog-genomics.org/plink/1.9/.

156. Pylypenko O. и др. Rab GTPases and their interacting protein partners: Structural insights into Rab functional diversity // Small GTPases. 2018. Т. 9. № 1-2. С. 22-48.

157. Reis M. dos, Yang Z. Bayesian Molecular Clock Dating Using Genome-Scale Datasets. , 2019. С. 309-330.

158. Ren J. и др. A 6-bp deletion in the TYRP1 gene causes the brown colouration phenotype in Chinese indigenous pigs // Heredity. 2011. Т. 106. № 5. С. 862-868.

159. Rieder S. u gp. Mutations in the agouti (ASIP), the extension (MCIR), and the brown (TYRP1) loci and their association to coat color phenotypes in horses (Equus caballus) // Mammalian Genome. 2001. T. 12. № 6. C. 450-455.

160. Roberts R., Govender D. Gene of the month: KIT. // Journal of clinical pathology. 2015. T. 68. № 9. C. 671-4.

161. Robinson P. N. u gp. Integrative genomics viewer (IGV): Visualizing alignments and variants // Computational Exome and Genome Analysis. , 2018. C. 233-245.

162. Robinson R. The American Mink, Mustela vison // Handbook of Genetics / nog peg. R. C. King. Boston, MA: Springer US, 1975. C. 367-398.

163. Ronnstrand L. Signal transduction via the stem cell factor receptor/c-Kit. // Cellular and molecular life sciences: CMLS. 2004. T. 61. № 19-20. C. 2535-48.

164. Roskoski R. Structure and regulation of Kit protein-tyrosine kinase--the stem cell factor receptor. // Biochemical and biophysical research communications. 2005. T. 338. № 3. C. 1307-15.

165. Rubin C.-J. u gp. Strong signatures of selection in the domestic pig genome. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2012. T. 109. № 48. C. 19529-36.

166. Sahlin K. u gp. BESST--efficient scaffolding of large fragmented assemblies. // BMC bioinformatics. 2014. T. 15. № 1. C. 281.

167. Sato J. J. u gp. Phylogenetic relationships and divergence times among mustelids (Mammalia: Carnivora) based on nucleotide sequences of the nuclear interphotoreceptor retinoid binding protein and mitochondrial cytochrome b genes. // Zoological science. 2003. T. 20. № 2. C. 243-64.

168. Sayers E. W. u gp. Database resources of the national center for biotechnology information. // Nucleic acids research. 2022. T. 50. № D1. C. D20-D26.

169. Schmutz S. M., Berryere T. G., Goldfinch A. D. TYRP1 and MC1R genotypes and their effects on coat color in dogs. // Mammalian genome : official journal of the International Mammalian Genome Society. 2002. T. 13. № 7. C. 380-7.

170. Schubert M. u gp. Improving ancient DNA read mapping against modern reference genomes. // BMC genomics. 2012. T. 13. C. 178.

171. Schubert M., Lindgreen S., Orlando L. AdapterRemoval v2: Rapid adapter trimming, identification, and read merging // BMC Research Notes. 2016. T. 9. № 1. C. 1-7.

172. Shackelford R. M. Mutations in mink // Trans Wis. Acad. Sci. Art. Lett. 1941. № 34.

C. 45.

173. Shackelford R. M., Moore W. D. Genetic basis of some white phenotypes in the ranch mink // Journal of Heredity. 1954. T. 45. № 4. C. 173-176.

174. Shahbaaz Mohd. u gp. Structural insights into Rab21 GTPase activation mechanism by molecular dynamics simulations // Molecular Simulation. 2018. T. 44. № 3. C. 179-189.

175. Simao F. A. u gp. BUSCO: assessing genome assembly and annotation completeness with single-copy orthologs // Bioinformatics. 2015. T. 31. № 19. C. 3210-3212.

176. Smit A., Hubley R., Green P. RepeatMasker Open-4.0 // 2020.

177. Solovyev V. u gp. Automatic annotation of eukaryotic genes, pseudogenes and promoters. // Genome biology. 2006. T. 7 Suppl 1. № Suppl 1. C. S10.1-12.

178. Spritz R. A. u gp. Novel mutations of the KIT (mast/stem cell growth factor receptor) proto-oncogene in human piebaldism. // The Journal of investigative dermatology. 1993. T. 101. № 1. C. 22-5.

179. Spritz R. A., Beighton P. Piebaldism with deafness: molecular evidence for an expanded syndrome. // American journal of medical genetics. 1998. T. 75. № 1. C. 101-3.

180. Stamatakis A. RAxML version 8: a tool for phylogenetic analysis and post-analysis of large phylogenies. // Bioinformatics (Oxford, England). 2014. T. 30. № 9. C. 1312-3.

181. Steingrimsson E., Copeland N. G., Jenkins N. a. Melanocytes and the microphthalmia transcription factor network. // Annual review of genetics. 2004. T. 38. C. 365-411.

182. Suchard M. A. u gp. Bayesian phylogenetic and phylodynamic data integration using BEAST 1.10. // Virus evolution. 2018. T. 4. № 1. C. vey016.

183. Suyama M., Torrents D., Bork P. PAL2NAL: robust conversion of protein sequence alignments into the corresponding codon alignments. // Nucleic acids research. 2006. T. 34. № Web Server issue. C. W609-12.

184. Takeda K. u gp. Mitf-D, a newly identified isoform, expressed in the retinal pigment epithelium and monocyte-lineage cells affected by Mitf mutations // Biochimica et Biophysica Acta - Gene Structure and Expression. 2002. T. 1574. № 1. C. 15-23.

185. Takeda K. u gp. Augmented chemosensitivity in black-eyed white Mitfmi-bw mice, lacking melanocytes // Journal of Biochemistry. 2007. T. 141. № 3. C. 327-333.

186. Tan G., Polychronopoulos D., Lenhard B. CNEr: A toolkit for exploring extreme noncoding conservation. // PLoS computational biology. 2019. T. 15. № 8. C. e1006940.

187. Tan J. C. u gp. The dominant W42 spotting phenotype results from a missense mutation in the c-kit receptor kinase. // Science (New York, N.Y.). 1990. T. 247. № 4939. C. 20912.

188. Thom M. D., Johnson D. D. P., Macdonald D. W. The evolution and maintenance of delayed implantation in the Mustelidae (Mammalia: Carnivora) // Evolution. 2004. T. 58. № 1. C. 175-183.

189. Todd A. G. u gp. COPI transport complexes bind to specific RNAs in neuronal cells. // Human molecular genetics. 2013. T. 22. № 4. C. 729-36.

190. Trapezov O. v. Black crystal: a novel color mutant in the American mink (Mustela vision Schreber). // The Journal of heredity. 1997. T. 88. № 2. C. 164-6.

191. UniProt Consortium T. UniProt: the universal protein knowledgebase. // Nucleic acids research. 2018. T. 46. № 5. C. 2699.

192. Utzeri V. J., Ribani A., Fontanesi L. A premature stop codon in the TYRP1 gene is associated with brown coat colour in the European rabbit (Oryctolagus cuniculus) // Animal Genetics. 2014. T. 45. № 4. C. 600-603.

193. Vece T. J. u gp. Copa Syndrome: a Novel Autosomal Dominant Immune Dysregulatory Disease // Journal of Clinical Immunology. 2016. T. 36. № 4. C. 377-387.

194. Wasmeier C. u gp. Rab38 and Rab32 control post-Golgi trafficking of melanogenic enzymes // The Journal of Cell Biology. 2006. T. 175. № 2. C. 271-281.

195. Wei C. u gp. Draft genome sequence of Camellia sinensis var. sinensis provides insights into the evolution of the tea genome and tea quality // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2018. T. 115. № 18. C. 201719622.

196. Wilson D. E., Reeder D. M. Mammal Species of the World. : Johns Hopkins University Press, 2005. Bwn. 3. 2142 c.

197. Wong A. K. h gp. A de novo mutation in KIT causes white spotting in a subpopulation of German Shepherd dogs. // Animal genetics. 2013. T. 44. № 3. C. 305-10.

198. Wright H. E. h gp. A novel TYRP1 variant is associated with liver and tan coat colour in Lancashire Heelers // Animal Genetics. 2019. T. 50. № 6. C. 783.

199. Xu C. h gp. The complete mitochondrial genome of sable, Martes zibellina. // Mitochondrial DNA. 2012. T. 23. № 3. C. 167-9.

200. Xu C. h gp. KIT gene mutation causes deafness and hypopigmentation in Bama miniature pigs. // American journal of translational research. 2020. T. 12. № 9. C. 5095-5107.

201. Xu X. h gp. Mutation in archain 1, a subunit of COPI coatomer complex, causes diluted coat color and Purkinje cell degeneration. // PLoS genetics. 2010. T. 6. № 5. C. e1000956.

202. Yan S. Q. h gp. A base substitution in the donor site of intron 12 of KIT gene is responsible for the dominant white coat colour of blue fox (Alopex lagopus). // Animal genetics. 2014. T. 45. № 2. C. 293-6.

203. Yang Z. PAML 4: phylogenetic analysis by maximum likelihood. // Molecular biology and evolution. 2007. T. 24. № 8. C. 1586-91.

204. Yonezawa T. h gp. Molecular phylogenetic study on the origin and evolution of Mustelidae. // Gene. 2007. T. 396. № 1. C. 1-12.

205. Yu G. h gp. ggtree : an R package for visualization and annotation of phylogenetic trees with their covariates and other associated data // Methods in Ecology and Evolution. 2017. T. 8. № 1. C. 28-36.

206. Yu L. h gp. On the phylogeny of Mustelidae subfamilies: analysis of seventeen nuclear non-coding loci and mitochondrial complete genomes. // BMC evolutionary biology. 2011. T. 11. № 1. C. 92.

207. Zdarsky E., Favor J., Jackson I. J. The molecular basis of brown, an old mouse mutation, and of an induced revertant to wild type. // Genetics. 1990. T. 126. № 2. C. 443-9.

208. Zhang M.-Q., Xu X., Luo S.-J. The genetics of brown coat color and white spotting in domestic yaks (Bos grunniens). // Animal genetics. 2014. T. 45. № 5. C. 652-9.

209. DISCOVAR de novo [Электронный ресурс]. URL: https://software.broadinstitute.org/software/discovar/blog/.

210. BBMap [Электронный ресурс]. URL: https://github.com/BioInfoTools/BBMap.

211. Picard toolkit [Электронный ресурс]. URL: http://broadinstitute.github.io/picard/.

Приложения

Приложение 1. Информация о митохондриальных геномах представителей семейства куньих, полученная по состоянию на 15.10.2021 из базы данных КСБ!.

Вид Размер (п.н.) GC (%) ID

Aonyx capensis 16 188 42,71 NC 046484.1/MK309841.1

Aonyx cinereus 16 154 43,05 NC_035814.1/KY117535.1

Arctonyx collaris 16 481 38,40 NC_020645.1/HM106329.1

Enhydra lutris kenyoni 16 431 41,11 NC_009692.1

Galictis vittata 16 495 40,84 NC_053973.1/MW257225.1

Gulo gulo 16 541 41,09 NC_009685.1/AM711901.1

Hydrictis maculicollis 16 308 41,27 NC_046485.1/MK309842.1

Ictonyx striatus 16 541 40,28 NC_053979.1/MW257237.1

Lutra lutra 16 536 42,01 NC_011358.1/FJ236015.1

Lutra sumatrana 16 586 41,68 NC_035810.1/KY117556.1

Lutrogale perspicillata 16 043 43,41 NC_035811.1/KY117557.1

Martes americana 16 514 42,32 NC_020642.1/HM106324.1

Martes flavigula 16 549 41,01 NC_012141.1/FJ719367.1

Martes foina 16 530 41,89 NC_020643.1/HM106325.1

Martes martes 16 486 42,28 NC_021749.1/KC660129.1

Martes melampus 16 498 42,14 NC_009678.1/AB291076.1

Martes pennanti 16 288 41,67 NC_020664.1/HQ705180.1

Martes zibellina 16 523 42,26 NC_011579.1/FJ429093.1

Meles anakuma 16 492 39,10 NC_009677.1/AB291075.1

Meles leucurus 16 529 38,94 NC_039173.1/MF497304.1

Meles meles 16 442 38,91 NC_011125.1/AM711900.1

Mellivora capensis 16 579 43,43 NC_053981.1/MW257239.1

Melogale moschata 16 587 41,51 NC_020644.1/HM106328.1

Mustela altaica 16 521 39,68 NC_021751.1/KC815122.1

Mustela erminea 16 471 39,94 NC_025516.1/KM091450.1

Mustela eversmannii 16 463 39,95 NC_028013.1/KT224449.1

Mustela frenata 16 543 39,25 NC_020640.1/HM106321.1

Mustela itatsi 16 027 39,47 NC_034330.1/AP017387.1

Mustela kathiah 16 552 38,87 NC_023210.1/HM106320.1

Mustela lutreola 16 504 39,94 NC_056132.1/MW148603.1

Mustela nigripes 16 556 39,93 NC_024942.1/KM272752.1

Mustela nivalis 16 512 40,04 NC_020639.1/HM106319.1

Mustela putorius furo 16 523 39,82 NC_020638.1

Mustela sibirica 16 559 39,82 NC_020637.1/HM106317.1

Neovison vison 16 552 38,60 NC_020641.1/HM106322.1

Poecilogale albinucha 16 518 38,86 NC_053975.1/MW257232.1

Taxidea taxus 16 425 39,88 NC_020646.1/HM106330.1

Vormela peregusna 15 982 39,05 NC_054246.1/MW013133.1

Приложение 2. Общая статистика геномной сборки соболя.

Исходная сборка BESST скаффолды npScarf скаффолды npScarf скаффолды (> 1 000 п.н.) MarZib1 GapFiller

Общая протяженность сборки (млрд. п.н.) 2,491 2,486 2,495 2,398* 2,401

Число скаффолдов (шт) 382 134 344 715 336 111 15 641 15 641

Число контигов (шт) 387 055 350 554 342 006 21 536 16 848

N (%) 0,020 0,026 0,027 0,028 0,005

N50 скаффолдов (млн. п.н.) 0,188 0,754 4,209 4,309 4,315

Ь50 скаффолдов (шт) 3 578 909 180 169 169

Максимальная длина скаффолда (млн. п.н.) 2,221 6,996 27,461 27,461 27,481

ОС (%) 42,00 42,00 41,99 41,73 41,73

* 96,30% от исходной сборки

Приложение 3. Общая статистика геномной сборки лесной куницы.

Исходная сборка BESST скаффолды npScarf скаффолды npScarf скаффолды (> 1 000 п.н.) MarMar1 GapFiller

Общая протяженность сборки (млрд. п.н.) 2,534 2,530 2,533 2,394* 2,395

Число скаффолдов (шт) 543 922 518 927 499 931 20 239 20 239

Число контигов (шт) 552 478 528 155 509 193 29 501 21 496

N (%) 0,034 0,038 0,038 0,040 0,004

N50 скаффолдов (млн. п.н.) 0,150 0,230 1,010 1,090 1,090

Ь50 скаффолдов (шт) 4 552 2 972 2 778 640 640

Максимальная длина скаффолда (млн. п.н.) 1,396 2,039 6,737 6,737 6,739

ОС (%) 42,26 42,26% 42,26% 41,74% 41,74

* 94,47% от исходной сборки

Приложение 4. Образцы челюстей и зубов куниц из средневекового памятника Минино I, использованные для выделения ДНК.

Приложение 5. Праймеры использованные для амплификации участков ДНК соболя, лесной куница и американской норки. Последовательности праймеров были подобраны с использованием сервиса РпшегЗ. Цветами отмечены одинаковые по последовательности олигонуклеотиды, которые были использованы для амплификации разных целевых фрагментов.

Вид Название Последовательность Ожидаемый размер продукта (п.н.) T отжига

Соболь / куница У-сЬг 8саГ:ТоЫ709:34300 С/Т Б ACCTCCTTОCCОTACTОTAT 297 58,0

У-сЬг 8саГГоЫ709:34300 С/Т Я CCCTОAACAОAAОCAACCTT

У-сЬг 8саГ:ТоЫ1354:32969 С/Т Б TCACCGTTTTACCTGCTGAA 283 58,0

gDNA У-сЬг 8саГ:ТоЫ1354:32969 С/Т Я AAAОООTCAООAATTCTCОC

У-сЬг 8саГ:ТоЫ3444:116651 О/С Б ООAAAACAОООAATTCAОООT 264 60,0

gDNA У-сЬг 8саГГо1ё3444:116651 О/С Я AОTОAОACAATОAAООCCTC

Соболь gDNA TYRP1 ех 7 Б TООTTCAAACCCTACAОCAT 588 58,0

gDNA TYRP1 ех 7 Я ACAAGTGCATGCATAAGGAAG

Американская норка cDNA MLPH ех 6-9 Б TTTОAООCTОACTCTОACОA 486 60,0

cDNA MLPH ех 6-9 Я CCTCCTОAОООTCTCCTCTT

gDNA MLPH ех 7 Б CCTCCAОAAОAОCAОATОО 335 58,0

gDNA MLPH ех 7 Я ОAОCTATTОATОCTОООACT

cDNA MITF ех 1М-2 Б CTTCTCTATGCCCGTCAGTC 241 57,5

cDNA MITF ех 1М-2 Я ООTTООCATОTTTATTTОCT

gDNA MITF ех 1М Б CTTCTCTATОCCCОTCAОTC 368 58,0

gDNA MITF ех 1М Я ОAACAООAОCTОATООAОAО

сDNA B2M ех 1-2 Б TTCTCTООACОTTООTCTTC 236 58,0

сDNA B2M ех 1-2 Я GAAACTCCAGTCCTTGCTGA

cDNA RAB38 ех 1-3 Б CОООAAAООAAООAООATTA 836 60,0

cDNA RAB38 ех 1-3 Я ОCCTACTAООATTTООCACA

cDNA RAB38 ех 1 Б CОООAAAООAAООAООATTA 787 60,0

cDNA RAB38 ех 3 wt Я TОAОATООООCTTCACОA

cDNA RAB38 ех 1 Б CGGGAAAGGAAGGAGGATTA 783 60,0

cDNA RAB38 ех 3 ёе1 Я TCTTОООCОACОTОAОTC

Вид Название Последовательность Ожидаемый размер продукта (п.н.) T отжига (°C)

gDNA RAB38 ex 1 F CTGCCTCTCTTCCAAGCTCT 838 58,0

gDNA RAB38 ex 1 R GCACCAGGAAAAGTCTCGT

gDNA RAB38 ex 3 F CAGATGCCTGGTGAAACATA 132 58,0

gDNA RAB38 ex 3 R GCCTACTAGGATTTGGCACA

gDNA COPA ex 6 F TTCCTCAACAATCCGCTAAC 506 58,0

gDNA COPA ex 6 R TCAGAGGAAAGAAGGGGACT

gDNA KIT ex 17 F GCACCGAATAGTTTCATTGG 505 58,0

gDNA KIT ex 17 R TCTTTCACATGCCCCATAAT

Приложение 6. Компьютерные программы, использованные для каждого этапа анализа. Перечислены конкретные этапы фильтрации и параметры, использованные на каждом из этапов, а также общего количества проанализированных генетических вариантов.

Анализ Программы Параметры фильтрации Образцы Число вариантов

Скаффолды > 100 тыс п.н.

Фильтр для ОНП, с внешней группой GATK VCFtools 307 < общая DP < 2761, QD > 2, QUAL > 30, SOR < 3, MQ > 40, MQRankSum > -12.5, ReadPosRankSum > -8.0, DP образца > 2 --remove-indels, --maf 0.05, --max-missing-count 7 Все образцы (69) + американская норка (1) 18 773 972

Скаффолды >100 тыс п.н.

Фильтр для ОНП, без внешней группы GATK VCFtools 294 < общая DP < 2646, QD > 2, QUAL > 30, SOR < 3, MQ > 40, MQRankSum > -12.5, ReadPosRankSum > -8.0, DP образца > 2 --remove-indels, --maf 0.05, --min-alleles 2, --max-alleles 2 --max-missing-count 7 Все образцы (69) 19 796 587

Филогенетичес кий анализ RaxML Фильтр для ОНП, с внешней группой неизменные сайты были удалены Все образцы (69) + американская норка (1) 14 382 475

PCA PLINK Фильтр для ОНП, без внешней группы --pca Все образцы (69) 19 796 587

Фильтр для ОНП, без внешней группы

ADMIXTURE PLINK ADMIXTURE --indep-pairwise 50 10 0.1 --cv, K от 1 до 10, 3 независимых повторности Все образцы (69) 615 044

Анализ Программы Параметры фильтрации Образцы Число вариантов

3 скаффолда Y-хромосомы

GATK 99 < total DP < 887, QD > 2, QUAL > 30,

ОНП Y-хромосомы VCFtools SOR < 3, MQ > 40, MQRankSum > -12.5, ReadPosRankSum > -8.0, individual DP > 2, only homozygotes, --remove-indels, --maf 0.04, --max-missing-count 0 Все самцы (42) + американская норка (1) 23

Приложение 7. Филетическое дерево 48 гаплотипов мтДНК. Наблюдается две выраженные видовые группы (M zibellina и M. martes). Красными крестами отмечены гаплотипы особей, определенных фенотипически как куницы, попадающие в кластер «M zibellina». Синими крестами отмечены гаплотипы особей, определенных фенотипически как соболя, попадающие в кластер «M. martes». В круглых скобках указано общее число особей в каждом кластере.

Приложение 8. Генетическая структура популяций на основании гаплотипов мтДНК соболей, куниц (современных и археологических образцов) и кидусов. В скобках

указано число особей. Синими и красными звездочками отмечены соболя, попадающие в кластер «M. martes», и куницы, попадающие в кластер «M. zibellina» соответственно. «НД» - современные образцы лесной куницы, полученные из базы данных NCBI (KC660129.1, MN122890.1 и MW257228.1), для которых неизвестно происхождение образца. a. Медианная сеть 48 гаплотипов мтДНК длиной 11 568 п.н., для современных и археологического marten_1919 образцов. b. Медианная сеть 50 гаплотипов мтДНК длиной 13 674 п.н., для современных и археологического marten_1920 образцов. c. Медианная сеть 49 гаплотипов мтДНК длиной 9 879 п.н., для современных и археологических marten_1919 и marten_1920 образцов.

M. zibellina М. martes

и GO

по

[О

о

03 и IS)

Приложение 9. Электрофорез в 2%-м агарозном геле ампликонов ДНК самцов и самок соболя и лесной куницы, полученных c использованием праймеров к скаффолдам Y-хромосомы (Scaffold709, Scaffold1354, Scaffold3444) и аутосомному региону (TYRP1 ex7). М - маркер длин «GeneRuler 100 bp DNA Ladder» (Thermo Scientific), «K-» - отрицательный контроль ПЦР.

Приложение 10. Филогенетическое дерево 4 гаплотипов Y-хромосомы. Наблюдается две выраженные видовые группы (M. zibellina и M. martes). В круглых скобках указано общее число особей в каждом кластере. Все самцы кидуса имеют гаплотип Y-хромосомы соболиного типа.

Приложение 11. Попарные, взвешенные средние Бsт значения для популяций лесной кницы.

Популяция р-ка Коми Омская обл. Архангельская обл. Кировская обл. Ивановская обл.

р-ка Коми - 0,020989 0,001106 0,020127 0,027562

Омская обл. - 0,031031 0,017592 0,015256

Архангельская обл. - 0,029282 0,032652

Кировская обл. 0,033178

Ивановская обл. -

Приложение 12. Расстояния Хэмминга, рассчитанные с помощью программы ИОЕКЕ [Okonechnikov и др., 2012] по результатам множественного выравнивания гаплотипов мтДНК соболя (М zibeШna) и японского соболя (М melampus).

Приложение 13. Коэффициент инбридинга (Fis), рассчитанный для каждого образца. Расчет проводили, основываясь на ОНП, прошедших «Фильтр для ОНП, без внешней группы», используя данные геномного секвенирования, картированные относительно генома соболя MarZibl (все соболя и кидусы, кроме kidus_2232). O(HOM) -наблюдаемая, E(HOM) - ожидаемая гомозиготность.

Вид (фенотип) Популяция Образец O(HOM) E(HOM) Число сайтов Fis

sable 7689 16 153 455 13 511 042.9 19 766 112 0.42244

Северный Урал sable 7692 16 167 934 13 510 532.1 19 765 368 0.42486

sable 7693 16 159 549 13 510 787.5 19 765 745 0.42347

sable 2250 15 979 084 13 498 806.7 19 747 937 0.39690

Омская обл. sable 2253 16 045 023 13 500 623.9 19 750 665 0.40710

sable 2254 16 333 293 13 390 228.7 19 587 514 0.47490

р. Енисей (левый берег) sable 7612 16 341 548 13 378 412 19 570 492 0.47854

sable 7613 16 254 189 13 450 047.5 19 675 826 0.45041

sable 7614 16 370 298 13 200 417.7 19 307 046 0.51909

sable 3465 16 314 506 13 506 662.1 19 759 664 0.44904

Алтай sable 3466 16 735 605 13 154 551 19 239 591 0.58850

sable 3470 16 665 763 132 14 841.7 19 329 234 0.56439

р. Подкаменная Тунгуска sable 7626 16 278 379 13 389 710.6 19 586 041 0.46619

sable 7633 16 208 458 13 081 214.6 19 130 673 0.51695

sable 7666 15 283 554 11 554 768.4 16 886 310 0.69938

sable 8301 16 760 450 13 508 919.1 19 763 005 0.51991

Байкал sable 8307 16 514 147 13 162 046.5 19 250 966 0.55052

sable 8309 17 063 111 13 417 854.4 19 628 304 0.58696

Тура sable 2311 16 576 499 13 511 290.5 19 766 474 0.49003

Соболь sable 13 16 775 938 13 153 428.5 19 238 327 0.59533

(Martes Сихотэ-Алинь sable 16 16 704 634 13 473 773.8 19 710 952 0.51800

zibellina) sable 19 16 402 822 13 446 887.3 19 671 458 0.47488

sable 2502 16 678 775 12 972 047.6 18 970 375 0.61796

о. Сахалин sable 2506 14 817 213 13 504 801.3 19 756 805 0.20992

sable 2507 16 621 126 12 812 240.6 18 735 100 0.64308

sable 3333 18 263 425 13 129 564.5 19 204 510 0.84509

о. Итуруп sable 3334 18 355 924 13 233 161.0 19 356 791 0.83656

sable 3335 18 452 199 13 508 533.2 19 762 519 0.79048

sable 2107 16 739 910 13 480 598.2 19 721 057 0.52229

п-ов Камчатка sable 2108 17 025 190 13 127 117.3 19 200 681 0.64181

sable 2110 17 033 343 13 190 893.7 19 294 498 0.62954

Б. Хинган sable GKM 16 260 452 13 510 184.4 19 764 856 0.43971

sable 8007 16 656 665 13 468 318.0 19 702 903 0.51140

sable 8012 16 550 997 13 504 379.9 19 756 385 0.48730

sable 8049 16 332 730 13 478 763.0 19 718 499 0.45739

Зверосовхоз «Пушкинский» sable 8056 16 529 734 13 2393 82.4 19 365 421 0.53711

sable 8066 16 416 904 13 236 594.4 19 361 042 0.51928

sable 8070 16 186 902 13 486 704.0 19 730 145 0.43249

sable 8078 16 788 295 13 190 855.8 19 294 096 0.58943

sable 8080 16 436 351 13 499 740.5 19 749 510 0.46988

sable 8081 16 576 263 13 481 426.8 19 722 468 0.49588

Вид (фенотип) Популяция Образец O(HOM) E(HOM) Число сайтов

БаЫе 8146 16 055 417 13 505 775.8 19 758 436 0.40777

БаЫе 8151 16 134 347 13 503 424.9 19 754 837 0.42085

Кидус р-ка Коми Шш 3515 15 821 646 13 507 275.7 19 760 533 0.37011

Шш 3517 16 150 732 13 493 675.4 19 740 278 0.42536

Шш 3518 13 816 372 13 495 864.0 19 743 341 0.05130

Шш 7138 16 090 418 13 501 963.6 19 752 594 0.41411

Шш 7146 14 615 636 13 498 567.1 19 747 403 0.17876

Омская обл. Шш 2230 16 116 308 13 504 106.3 19 756 183 0.41781

Шш 2231 15 841 606 13 507 299.7 19 760 569 0.37329

Шш 2232 НД НД НД НД