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Analysis of the P. lividus sea urchin genome highlights contrasting trends of genomic and regulatory evolution in deuterostomes

Authors :
Ferdinand Marlétaz
Arnaud Couloux
Julie Poulain
Karine Labadie
Corinne Da Silva
Sophie Mangenot
Benjamin Noel
Albert J. Poustka
Philippe Dru
Cinta Pegueroles
Marco Borra
Elijah K. Lowe
Guy Lhomond
Lydia Besnardeau
Stéphanie Le Gras
Tao Ye
Daria Gavriouchkina
Roberta Russo
Caterina Costa
Francesca Zito
Letizia Anello
Aldo Nicosia
Maria Antonietta Ragusa
Marta Pascual
M. Dolores Molina
Aline Chessel
Marta Di Carlo
Xavier Turon
Richard R. Copley
Jean-Yves Exposito
Pedro Martinez
Vincenzo Cavalieri
Smadar Ben Tabou de Leon
Jenifer Croce
Paola Oliveri
Valeria Matranga
Maria Di Bernardo
Julia Morales
Patrick Cormier
Anne-Marie Geneviève
Jean Marc Aury
Valérie Barbe
Patrick Wincker
Maria Ina Arnone
Christian Gache
Thierry Lepage
Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE)
Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Laboratoire de Biologie du Développement de Villefranche sur mer (LBDV)
Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV)
Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
LBDV_EVOINSIDE (EvoInside)
Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV)
Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Biologie Valrose (IBV)
Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS)
COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
Laboratoire de Biologie Tissulaire et d'ingénierie Thérapeutique UMR 5305 (LBTI)
Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Biologie Intégrative des Modèles Marins (LBI2M)
Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR)
Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Biologie intégrative des organismes marins (BIOM)
Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB)
Source :
Cell Genom, Cell Genomics, Cell Genomics, 2023, 3 (4), pp.100295. ⟨10.1016/j.xgen.2023.100295⟩
Publication Year :
2023
Publisher :
Elsevier, 2023.

Abstract

International audience; Sea urchins are emblematic models in developmental biology and display several characteristics that set them apart from other deuterostomes. To uncover the genomic cues that may underlie these specificities, we generated a chromosome-scale genome assembly for the sea urchin Paracentrotus lividus and an extensive gene expression and epigenetic profiles of its embryonic development. We found that, unlike vertebrates, sea urchins retained ancestral chromosomal linkages but underwent very fast intrachromosomal gene order mixing. We identified a burst of gene duplication in the echinoid lineage and showed that some of these expanded genes have been recruited in novel structures (water vascular system, Aristotle’s lantern, and skeletogenic micromere lineage). Finally, we identified gene-regulatory modules conserved between sea urchins and chordates. Our results suggest that gene-regulatory networks controlling development can be conserved despite extensive gene order rearrangement.

Details

Language :
English
ISSN :
2666979X
Database :
OpenAIRE
Journal :
Cell Genom, Cell Genomics, Cell Genomics, 2023, 3 (4), pp.100295. ⟨10.1016/j.xgen.2023.100295⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....d287e13b2b25b32de6496d1c3229fdc1
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.xgen.2023.100295⟩