M i c r o s a t e l l i t e e v o l u t i o n - - PowerPoint PPT Presentation

m i c r o s a t e l l i t e e v o l u t i o n i n a d l i
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M i c r o s a t e l l i t e e v o l u t i o n i n A d l i e p e n g u i n s B e n n e t M c C o m i s h S c h o o l o f M a t h e m a t i c s a n d P h y s i c s M


slide-1
SLIDE 1

M i c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

B e n n e t M c C

  • m

i s h

S c h

  • l
  • f

M a t h e m a t i c s a n d P h y s i c s

slide-2
SLIDE 2

T a n d e m r e p e a t s

  • f

m

  • t

i f s u p t

  • 6

b p , e . g . ( A C )

6

= A C A C A C A C A C A C L e n g t h i s h i g h l y p

  • l

y m

  • r

p h i c . U b i q u i t

  • u

s i n e u k a r y

  • t

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  • m

e s . M

  • s

t e v

  • l

v e n e u t r a l l y , a n d a r e w i d e l y u s e d a s g e n e t i c m a r k e r s i n p

  • p

u l a t i

  • n

g e n e t i c s , e c

  • l
  • g

y . S

  • m

e a r e a l s

  • i

n v

  • l

v e d i n d i s e a s e i n h u m a n s a n d

  • t

h e r m a m m a l s . T h

  • u

g h t t

  • m

u t a t e b y r e p l i c a t i

  • n

s l i p p a g e . Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

M i c r

  • s

a t e l l i t e s

R e p e a t s c a n b e i m p e r f e c t , e . g .

  • n

e l

  • c

u s h a s t h r e e a l l e l e s : 1 .( A A A G )

1 2

2 .( A A A G )

2 2

A ( A A A G )

1 2

3 .( A A A G A G A G )

6

( A )

4

( A G )

3

( A A A G )

3

( A G )

9

A A ( A G )

3

( A A A G )

2

( A G )

2

( A A A G )

2

( A G A G A A A G )

1 5

( A A A G )

2 4

  • r

c

  • m

p

  • u

n d , e . g . ( A G G )

8

( C T C )

6

P

  • i

n t m u t a t i

  • n

m a y b e i m p

  • r

t a n t i n t h e s e c a s e s .

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SLIDE 3

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

M i c r

  • s

a t e l l i t e m

  • d

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I n fj n i t e a l l e l e m

  • d

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  • M

u t a t i

  • n

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  • l

v e s a n y n u m b e r

  • f

r e p e a t s a n d a l w a y s r e s u l t s i n a n e w a l l e l e .

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SLIDE 4

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

M i c r

  • s

a t e l l i t e m

  • d

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I n fj n i t e a l l e l e m

  • d

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  • M

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  • n

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  • l

v e s a n y n u m b e r

  • f

r e p e a t s a n d a l w a y s r e s u l t s i n a n e w a l l e l e . K

  • a

l l e l e m

  • d

e l ( K A M )

  • K

p

  • s

s i b l e a l l e l i c s t a t e s , a n y a l l e l e h a s c

  • n

s t a n t p r

  • b

a b i l i t y

  • f

m u t a t i

  • n

t

  • a

n y

  • t

h e r s t a t e .

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SLIDE 5

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

M i c r

  • s

a t e l l i t e m

  • d

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I n fj n i t e a l l e l e m

  • d

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  • M

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  • n

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  • f

r e p e a t s a n d a l w a y s r e s u l t s i n a n e w a l l e l e . K

  • a

l l e l e m

  • d

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  • s

s i b l e a l l e l i c s t a t e s , a n y a l l e l e h a s c

  • n

s t a n t p r

  • b

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  • f

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  • n

t

  • a

n y

  • t

h e r s t a t e . S t e p w i s e m u t a t i

  • n

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  • d

e l ( S M M )

  • L
  • s

s

  • r

g a i n ( w i t h e q u a l p r

  • b

a b i l i t y )

  • f

a s i n g l e r e p e a t .

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SLIDE 6

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

M i c r

  • s

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  • d

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I n fj n i t e a l l e l e m

  • d

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  • M

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  • n

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  • l

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  • f

r e p e a t s a n d a l w a y s r e s u l t s i n a n e w a l l e l e . K

  • a

l l e l e m

  • d

e l ( K A M )

  • K

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  • s

s i b l e a l l e l i c s t a t e s , a n y a l l e l e h a s c

  • n

s t a n t p r

  • b

a b i l i t y

  • f

m u t a t i

  • n

t

  • a

n y

  • t

h e r s t a t e . S t e p w i s e m u t a t i

  • n

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  • d

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  • L
  • s

s

  • r

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  • b

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  • f

a s i n g l e r e p e a t . G e n e r a l i s e d s t e p w i s e m

  • d

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  • E

a c h m u t a t i

  • n

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  • r

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  • v

e s X r e p e a t s , w h e r e X f

  • l

l

  • w

s a g e

  • m

e t r i c d i s t r i b u t i

  • n

.

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SLIDE 7

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

A d é l i e p e n g u i n d a t a

A d é l i e p e n g u i n s b r e e d i n m u l t i p l e l

  • c

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  • n

s a r

  • u

n d t h e c

  • a

s t

  • f

A n t a r c t i c a . H a v e b e e n n e s t i n g

  • n

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  • s

e d a r e a s

  • f

c

  • a

s t l i n e f

  • r

t h

  • u

s a n d s

  • f

y e a r s – d e a d c h i c k s a n d g u a n

  • p

r e s e r v e d . We h a v e h i g h

  • c
  • v

e r a g e ( ~ 3 x ) g e n

  • m

e s e q u e n c e r e a d s f

  • r

2 2 m

  • d

e r n s a m p l e s f r

  • m

fj v e s i t e s . A l s

  • l
  • w

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  • c
  • v

e r a g e r e a d s f

  • r

2 2 a n c i e n t g e n

  • m

e s u p t

  • 3

, y e a r s

  • l

d f r

  • m

s e v e r a l s i t e s .

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SLIDE 8

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s 6 4 4 4 4

Adelie Genomic Sequencing Efforts

Scott Base / McMurdo Station Modern Samples Ancient Samples

  • ca. 60 samples

1-30 KYA South America Africa Australia

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SLIDE 9

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

M i c r

  • s

a t e l l i t e d e t e c t i

  • n

R e f e r e n c e g e n

  • m

e I l l u m i n a r e a d s

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SLIDE 10

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

M i c r

  • s

a t e l l i t e d e t e c t i

  • n

R e f e r e n c e g e n

  • m

e I l l u m i n a r e a d s T R F M i c r

  • s

a t e l l i t e l

  • c

i

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SLIDE 11

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

M i c r

  • s

a t e l l i t e d e t e c t i

  • n

B

  • w

t i e 2 R e f e r e n c e g e n

  • m

e I l l u m i n a r e a d s T R F M i c r

  • s

a t e l l i t e l

  • c

i M a p p i n g

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SLIDE 12

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

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  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

M i c r

  • s

a t e l l i t e d e t e c t i

  • n

B

  • w

t i e 2 R e f e r e n c e g e n

  • m

e I l l u m i n a r e a d s T R F M i c r

  • s

a t e l l i t e l

  • c

i R e p e a t S e q G e n

  • t

y p e s M a p p i n g

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SLIDE 13

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

M i c r

  • s

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  • n

N u m b e r s

  • f

l

  • c

i d e t e c t e d i n A d é l i e r e f e r e n c e g e n

  • m

e u s i n g T a n d e m R e p e a t F i n d e r : M

  • t

i f l e n g t h N u m b e r

  • f

l

  • c

i 1 1 7 5 , 6 4 2 4 1 , 4 1 1 3 6 1 , 1 4 4 1 5 , 8 6 2 5 2 3 2 , 3 2 5 6 5 2 9 , 4 9 2 B

  • w

t i e 2 R e f e r e n c e g e n

  • m

e I l l u m i n a r e a d s T R F M i c r

  • s

a t e l l i t e l

  • c

i R e p e a t S e q G e n

  • t

y p e s M a p p i n g

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SLIDE 14

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

G e n

  • t

y p e d a t a

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SLIDE 15

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

I d e n t i f y i n g

  • l

d e r m i c r

  • s

a t e l l i t e l

  • c

i

R u n T a n d e m R e p e a t F i n d e r

  • n

m

  • r

e d i s t a n t l y r e l a t e d r e f e r e n c e g e n

  • m

e s ( e m p e r

  • r

p e n g u i n a n d n

  • r

t h e r n f u l m a r ) . M a p m

  • d

e r n A d é l i e r e a d s t

  • t

h e s e g e n

  • m

e s , g e n

  • t

y p e s a m p l e s a n d p r

  • c

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  • u

t p u t a s b e f

  • r

e . A d é l i e E m p e r

  • r

F u l m a r ~ 6

  • 6

5 m y a 1 2

  • 1

6 m y a (

  • r

4 m y a )

slide-16
SLIDE 16

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

I d e n t i f y i n g

  • l

d e r m i c r

  • s

a t e l l i t e l

  • c

i

R u n T a n d e m R e p e a t F i n d e r

  • n

m

  • r

e d i s t a n t l y r e l a t e d r e f e r e n c e g e n

  • m

e s ( e m p e r

  • r

p e n g u i n a n d n

  • r

t h e r n f u l m a r ) . M a p m

  • d

e r n A d é l i e r e a d s t

  • t

h e s e g e n

  • m

e s , g e n

  • t

y p e s a m p l e s a n d p r

  • c

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  • u

t p u t a s b e f

  • r

e . A s s u m p t i

  • n

: L

  • c

i t h a t c a n b e g e n

  • t

y p e d m u s t b e

  • l

d e r t h a n d i v e r g e n c e b e t w e e n s p e c i e s . We e x p e c t

  • l

d e r l

  • c

i t

  • h

a v e l

  • n

g e r a l l e l e s

  • n

a v e r a g e . A d é l i e E m p e r

  • r

F u l m a r ~ 6

  • 6

5 m y a 1 2

  • 1

6 m y a (

  • r

4 m y a )

slide-17
SLIDE 17

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

I d e n t i f y i n g

  • l

d e r m i c r

  • s

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  • c

i

8 8 , 8 2 8 l

  • c

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  • t

y p e d u s i n g e m p e r

  • r

r e f e r e n c e , 3 2 7 , 6 6 8 u s i n g f u l m a r , b u t m a n y

  • f

t h e s e m a y n

  • t

b e m i c r

  • s

a t e l l i t e s i n A d é l i e . L

  • k
  • n

l y a t p

  • l

y m

  • r

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  • c

i – t h e s e s h

  • u

l d b e “ a c t i v e ” m i c r

  • s

a t e l l i t e s .

slide-18
SLIDE 18

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

I d e n t i f y i n g

  • l

d e r m i c r

  • s

a t e l l i t e l

  • c

i

8 8 , 8 2 8 l

  • c

i g e n

  • t

y p e d u s i n g e m p e r

  • r

r e f e r e n c e , 3 2 7 , 6 6 8 u s i n g f u l m a r , b u t m a n y

  • f

t h e s e m a y n

  • t

b e m i c r

  • s

a t e l l i t e s i n A d é l i e .

N u m b e r

  • f

l

  • c

i M e a n l e n g t h A d é l i e E m p e r

  • r

F u l m a r A d é l i e E m p e r

  • r

F u l m a r 1 m e r 7 9 , 9 7 1 3 9 , 8 2 9 7 , 3 6 7 1 5 . 5 7 1 5 . 4 1 5 . 2 4 2 m e r 1 2 , 8 6 , 5 3 6 9 1 7 . 7 1 7 . 6 8 1 8 . 2 2 3 m e r 8 , 7 8 6 6 , 1 9 1 , 4 8 2 . 3 8 1 9 . 5 7 1 7 . 9 9 4 m e r 9 , 8 3 7 7 , 1 4 1 , 2 4 2 1 . 4 5 2 . 2 1 8 . 4 8 5 m e r 1 2 , 7 6 7 9 , 6 4 7 2 , 1 2 2 1 . 1 8 1 9 . 7 1 7 . 6 6 m e r 1 6 , 2 7 1 3 , 5 2 7 2 , 9 2 4 1 7 . 2 2 1 6 . 2 6 1 5 . 3 T

  • t

a l 1 3 9 , 3 9 6 8 2 , 6 6 2 1 5 , 4 9 1 1 7 . 1 8 1 6 . 8 5 1 6 . 1 8

L

  • k
  • n

l y a t p

  • l

y m

  • r

p h i c l

  • c

i – t h e s e s h

  • u

l d b e “ a c t i v e ” m i c r

  • s

a t e l l i t e s .

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SLIDE 19

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

M e a n a l l e l e l e n g t h s i n l

  • c

i

  • f

d i fg e r e n t a g e s

1 m e r 2 m e r 3 m e r 4 m e r 5 m e r 6 m e r

5 1 1 5 2 2 5

A l l ( A d e l i e ) O l d e r ( E m p e r

  • r

) O l d e s t ( F u l m a r ) M

  • t

i f l e n g t h M e a n a l l e l e l e n g t h

slide-20
SLIDE 20

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

M e a n a l l e l e l e n g t h s i n s h

  • r

t l

  • c

i

1 m e r 2 m e r 3 m e r 4 m e r 5 m e r 6 m e r

2 4 6 8 1 1 2 1 4 1 6

A l l ( A d e l i e ) O l d e r ( E m p e r

  • r

) O l d e s t ( F u l m a r ) M

  • t

i f l e n g t h M e a n a l l e l e l e n g t h

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SLIDE 21

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

N e w m

  • d

e l

C

  • u

l d b e e x p l a i n e d b y a c e n s

  • r

i n g e fg e c t

  • l
  • n

g e r a l l e l e s a r e m

  • r

e l i k e l y t

  • a

c c u m u l a t e m u t a t i

  • n

s , a n d c e a s e t

  • f

u n c t i

  • n

a s m i c r

  • s

a t e l l i t e s a s a r e s u l t . L e n g t h T i m e

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SLIDE 22

Mi c r

  • s

a t e l l i t e e v

  • l

u t i

  • n

i n A d é l i e p e n g u i n s

N e w m

  • d

e l

C

  • u

l d b e e x p l a i n e d b y a c e n s

  • r

i n g e fg e c t

  • l
  • n

g e r a l l e l e s a r e m

  • r

e l i k e l y t

  • a

c c u m u l a t e m u t a t i

  • n

s , a n d c e a s e t

  • f

u n c t i

  • n

a s m i c r

  • s

a t e l l i t e s a s a r e s u l t . L e n g t h T i m e

slide-23
SLIDE 23

We h a v e a n a l i g n m e n t

  • f

4 8 c

  • m

p l e t e b i r d g e n

  • m

e s , a n d a p h y l

  • g

e n y . We h a v e i d e n t i fj e d m i c r

  • s

a t e l l i t e l

  • c

i i n a l l 4 8 g e n

  • m

e s . We c a n m a p l

  • c

i t

  • s

t a n d a r d c

  • r

d i n a t e s u s i n g c h i c k e n g e n

  • m

e a s r e f e r e n c e . U s e a n c e s t r a l s t a t e r e c

  • n

s t r u c t i

  • n

u n d e r a D

  • l

l

  • m
  • d

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SLIDE 24

B a r b a r a H

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l a n d G r i ffj t h U n i v e r s i t y A n c i e n t D N A L a b :

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a n k a r S u b r a m a n i a n

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i n A d é l i e p e n g u i n s

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