Mitochondrial DNA Evolution Trends of Baikal Endemic Sponges. I. Mitochondrial Genome of S. khanaevi

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The nucleotide sequence of the mitochondrial genome of a new species of sponge from the Baikal endemic family Lubomirskiidae – Swartschewskia khanaevi was determined, the length of which was 26 638 bp. An increase in the rate of accumulation of nucleotide substitutions in protein-coding genes from 2 to 3 times relative to other species of sponges of the Lubomirskiidae family was revealed. On the phylogenetic tree, the species S. khanaevi clusters with another representative of the genus Swartschewskia. It was shown that all studied mitochondrial genomes of Lubomirskiidae are characterized by the presence of a large number and diversity of inverted repeats in intergenic regions, which distinguishes them from other members of the Demospongiae class.

About the authors

О. О. Maikova

Limnological Institute, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: idboo8@mail.ru
Russia, 664033, Irkutsk

D. Yu. Sherbakov

Limnological Institute, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: idboo8@mail.ru
Russia, 664033, Irkutsk

References

  1. Manconi R., Pronzato R. Phylum Porifera // Ecology and General Biology: Thorp and Covich’s Freshwater Invertebrates. Amsterdam: Elsevier, 2015. P. 133–157. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-385026-3.00008-5
  2. Manconi R., Pronzato R. Phylum Porifera // Keys to Palaearctic Fauna: Thorp and Covich’s Freshwater Invertebrates. Amsterdam: Elsevier, 2019. P. 45–87. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-385024-9.00003-4
  3. Bukshuk N.A., Maikova O.O. A new species of Baikal endemic sponges (Porifera, Demospongiae, Spongillida, Lubomirskiidae) // ZooKeys. 2020. V. 906. P. 113–130. https://doi.org/10.3897/zookeys.906.39534
  4. Itskovich V., Gontcharov A., Masuda Y. et al. Ribosomal ITS sequences allow resolution of freshwater sponge phylogeny with alignments guided by secondary structure prediction // J. Mol. Evol. 2008. № 67. P. 608–620.
  5. Maikova O., Khanaev I., Belikov S. et al. Two hypotheses of the evolution of endemic sponges in Lake Baikal (Lubomirskiidae) // J. Zoolog. Syst. Evol. Res. 2015. V. 53. P. 175–179.
  6. Schroder H.C., Efremova S.M., Itskovich V.B. et al. Molecular phylogeny of the freshwater sponges in Lake Baikal // J. Zool. Syst. Evol. Research. 2002. V. 40. P. 1–7.
  7. Yakhnenko A.S., Itskovich V.B. Analysis of mtDNA variability in closely related Baikal sponge species for new barcoding marker development // Limnology. 2020. V. 21. № 1. P. 49–57. https://doi.org/10.1007/s10201-019-00599-7
  8. Itskovich V., Belikov S., Efremova S. et al. Phylogenetic relationships between freshwater and marine Haplosclerida (Porifera, Demospongiae) based on the full length 18S rRNA and partial COXI gene sequences // Porifera Research Biodiversity, Innovation and Sustainability. Rio de Janeiro: Museu Nacional, 2007. P. 1–9.
  9. Maikova O., Sherbakov D., Belikov S. The complete mitochondrial genome of Baikalospongia intermedia (Lubomirskiidae): description and phylogenetic analysis // Mitochondrial DNA. Part B: Resources. 2016. V. 1. P. 569–570. https://doi.org/10.1080/23802359.2016.1172273
  10. Lavrov D.V. Rapid proliferation of repetitive palindromic elements in mtDNA of the endemic Baikalian sponge Lubomirskia baicalensis // Mol. Biol. Evol. 2010. V. 27. P. 757–760.
  11. Ефремова С.М. Губки (Porifera) // Аннотированный список фауны озера Байкал и его водосборного бассейна. Т. 1. Озеро Байкал. Кн. 1. Новосибирск: Наука. 2001. С. 179–192.
  12. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Д. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. М.: Мир, 1984. 480 с.
  13. Katoh K., Toh H. Recent developments in the MAFFT multiple sequence alignment program // Brief Bioinform. 2008. V. 9. P. 286–298.
  14. Ronquist F., Huelsenbeck J.P. MrBayes 3: Bayesian phylogenetic inference under mixed models // Bioinformatics. 2003. V. 19. P. 1572–1574.
  15. Kalyaanamoorthy S., Minh B.Q., Wong T.K.F. et al. Model Finder: Fast Model Selection for Accurate Phylogenetic Estimates // Nature Methods. 2017. V. 14. P. 587–589.
  16. Lavrov D.V., Maikova O.O., Pett W. et al. Small inverted repeats drive mitochondrial genome evolution in Lake Baikal sponges // Gene. 2012. V. 505. P. 91–99.
  17. Wang X., Lavrov D.V. Seventeen new complete mtDNA sequences reveal extensive mitochondrial genome evolution within the Demospongiae // PLoS One. 2008. V. 3. № 7. P. 1–11.
  18. Eo S.H., De Woody J.A. Evolutionary rates of mitochondrial genomes correspond to diversification rates and to contemporary species richness in birds and reptiles // Proc. Biol. Sci. 2010. V. 277. P. 3587–3592. https://doi.org/10.1098/rspb.2010.0965
  19. Gazave E., Lapebie P., Renard E. et al. Molecular phylogeny restores the supra-generic subdivision of homoscleromorph sponges (Porifera, Homoscleromorpha) // PLoS One. 2010. V. 5. № 12. e14290.
  20. Майкова О.О., Степнова Г.Н., Беликов С.И. Вариабельность некодирующих последовательностей митохондриальной ДНК губок семейства Lubomirskiidae // ДАН (Биохимия и Биофизика). 2012. Т. 442. № 5. С. 709–711.
  21. Lukic-Bilela L., Brandt D., Pojskic N. et al. Mitochondrial genome of Suberites domuncula: Palindromes and inverted repeats are abundant in non-coding regions // Gene. 2008. V. 412. P. 1–11.
  22. Erpenbeck D., Voigt O., Wörheide G. et al. The mitochondrial genomes of sponges provide evidence for multiple invasions by repetitive hairpin-forming elements (RHE) // BMC Genomics. 2009. V. 10. № 591. P. 1–14.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (42KB)
3.

Download (167KB)

Copyright (c) 2023 О.О. Майкова, Д.Ю. Щербаков

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».