Published October 13, 2022
| Version v1
Publication
Open
Genome of the endangered Guatemalan Beaded Lizard, <i>Heloderma charlesbogerti</i>, reveals evolutionary relationships of squamates and declines in effective population sizes
Creators
- 1. Georgia Institute of Technology
- 2. Universidad del Valle de Guatemala
- 3. Zoo Atlanta
Description
Many lizard species face extinction due to worldwide climate change. The Guatemalan Beaded Lizard, Heloderma charlesbogerti, is a member of the Family Helodermatidae that may be particularly imperiled; fewer than 600 mature individuals are believed to persist in the wild. In addition, H. charlesbogerti lizards are phenotypically remarkable. They are large in size, charismatically patterned, and possess a venomous bite. Here, we report the draft genome of the Guatemalan Beaded Lizard using DNA from a wild-caught individual. The assembled genome totals 2.31 Gb in length, similar in size to the genomes of related species. Single-copy orthologs were used to produce a novel molecular phylogeny, revealing that the Guatemalan Beaded Lizard falls into a clade with the Asian Glass Lizard (Anguidae) and in close association with the Komodo Dragon (Varanidae) and the Chinese Crocodile Lizard (Shinisauridae). In addition, we identified 31,411 protein-coding genes within the genome. Of the genes identified, we found 504 that evolved with a differential constraint on the branch leading to the Guatemalan Beaded Lizard. Lastly, we identified a decline in the effective population size of the Guatemalan Beaded Lizard approximately 400,000 years ago, followed by a stabilization before starting to dwindle again 60,000 years ago. The results presented here provide important information regarding a highly endangered, venomous reptile that can be used in future conservation, functional genetic, and phylogenetic analyses.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تواجه العديد من أنواع السحالي الانقراض بسبب تغير المناخ في جميع أنحاء العالم. السحلية الغواتيمالية الخرزية، Heloderma charlesbogerti، هي عضو في عائلة Helodermatidae التي قد تكون معرضة للخطر بشكل خاص ؛ يُعتقد أن أقل من 600 فرد ناضج يستمرون في البرية. بالإضافة إلى ذلك، فإن سحالي H. charlesbogerti رائعة ظاهريًا. فهي كبيرة الحجم، ومنمطة بشكل كاريزمي، وتمتلك لدغة سامة. هنا، نبلغ عن مسودة جينوم السحلية الخرزية الغواتيمالية باستخدام الحمض النووي من فرد تم صيده في البرية. يبلغ طول الجينوم المجمع 2.31 جيجابايت، وهو مماثل في الحجم لجينوم الأنواع ذات الصلة. تم استخدام علم العظام أحادي النسخة لإنتاج سلالة جزيئية جديدة، مما يكشف عن أن السحلية الخرزية الغواتيمالية تقع في فرع مع السحلية الزجاجية الآسيوية (Anguidae) وفي ارتباط وثيق مع تنين كومودو (Varanidae) وسحلية التمساح الصيني (Shinisauridae). بالإضافة إلى ذلك، حددنا 31,411 جينًا مشفرًا للبروتين داخل الجينوم. من بين الجينات التي تم تحديدها، وجدنا 504 تطورت مع قيود تفاضلية على الفرع المؤدي إلى السحلية الخرزية الغواتيمالية. أخيرًا، حددنا انخفاضًا في حجم السكان الفعلي لسحلية الخرز الغواتيمالية منذ حوالي 400000 عام، تلاه استقرار قبل أن يبدأ في التضاؤل مرة أخرى قبل 60،000 عام. توفر النتائج المقدمة هنا معلومات مهمة تتعلق بالزواحف السامة المهددة بالانقراض والتي يمكن استخدامها في الحفظ المستقبلي والتحليلات الوراثية الوظيفية وتحليلات تطور السلالات.Translated Description (French)
De nombreuses espèces de lézards sont menacées d'extinction en raison du changement climatique mondial. Le Lézard perlé du Guatemala, Heloderma charlesbogerti, est un membre de la famille des Helodermatidae qui peut être particulièrement en péril ; moins de 600 individus matures persisteraient dans la nature. De plus, les lézards H. charlesbogerti sont phénotypiquement remarquables. Ils sont de grande taille, à motif charismatique et possèdent une morsure venimeuse. Ici, nous rapportons le projet de génome du lézard perlé guatémaltèque en utilisant l'ADN d'un individu capturé à l'état sauvage. Le génome assemblé totalise 2,31 Gb de longueur, de taille similaire aux génomes des espèces apparentées. Des orthologues à copie unique ont été utilisés pour produire une nouvelle phylogénie moléculaire, révélant que le lézard perlé guatémaltèque tombe dans un clade avec le lézard de verre asiatique (Anguidae) et en étroite association avec le dragon de Komodo (Varanidae) et le lézard crocodile chinois (Shinisauridae). De plus, nous avons identifié 31 411 gènes codant pour des protéines dans le génome. Parmi les gènes identifiés, nous avons trouvé 504 qui ont évolué avec une contrainte différentielle sur la branche menant au Lézard perlé du Guatemala. Enfin, nous avons identifié un déclin de la taille effective de la population du Lézard perlé du Guatemala il y a environ 400 000 ans, suivi d'une stabilisation avant de recommencer à diminuer il y a 60 000 ans. Les résultats présentés ici fournissent des informations importantes sur un reptile venimeux hautement menacé qui peuvent être utilisées dans de futures analyses de conservation, génétiques fonctionnelles et phylogénétiques.Translated Description (Spanish)
Muchas especies de lagartos se enfrentan a la extinción debido al cambio climático mundial. El lagarto de cuentas guatemalteco, Heloderma charlesbogerti, es un miembro de la familia Helodermatidae que puede estar particularmente en peligro; se cree que menos de 600 individuos maduros persisten en la naturaleza. Además, los lagartos H. charlesbogerti son fenotípicamente notables. Son de gran tamaño, con patrones carismáticos y poseen una mordedura venenosa. Aquí, informamos el borrador del genoma del lagarto de cuentas guatemalteco utilizando ADN de un individuo capturado en la naturaleza. El genoma ensamblado tiene una longitud total de 2,31 Gb, similar en tamaño a los genomas de especies relacionadas. Se utilizaron ortólogos de una sola copia para producir una nueva filogenia molecular, revelando que el lagarto guatemalteco de cuentas cae en un clado con el lagarto asiático de vidrio (Anguidae) y en estrecha asociación con el dragón de Komodo (Varanidae) y el lagarto cocodrilo chino (Shinisauridae). Además, identificamos 31.411 genes codificantes de proteínas dentro del genoma. De los genes identificados, encontramos 504 que evolucionaron con una restricción diferencial en la rama que conduce al lagarto guatemalteco. Por último, identificamos una disminución en el tamaño efectivo de la población del lagarto guatemalteco hace aproximadamente 400.000 años, seguida de una estabilización antes de comenzar a disminuir nuevamente hace 60.000 años. Los resultados presentados aquí proporcionan información importante sobre un reptil venenoso altamente amenazado que se puede utilizar en futuros análisis conservadores, genéticos funcionales y filogenéticos.Files
jkac276.pdf.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يكشف جينوم السحلية الخرزية الغواتيمالية المهددة بالانقراض، <i>Heloderma</i> charlesbogerti، عن علاقات تطورية للحرشفية وانخفاض في أحجام السكان الفعالة
- Translated title (French)
- Le génome du lézard perlé guatémaltèque en voie de disparition, <i>Heloderma charlesbogerti</i>, révèle des relations évolutives entre les squamates et le déclin de la taille effective de la population
- Translated title (Spanish)
- El genoma del lagarto guatemalteco de cuentas en peligro de extinción, <i>Heloderma charlesbogerti</i>, revela relaciones evolutivas de escamosos y disminuciones en el tamaño efectivo de la población
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4304892715
- DOI
- 10.1093/g3journal/jkac276
References
- https://openalex.org/W128985141
- https://openalex.org/W1487554690
- https://openalex.org/W1512915687
- https://openalex.org/W1767772592
- https://openalex.org/W1853989166
- https://openalex.org/W1944873543
- https://openalex.org/W1974811012
- https://openalex.org/W1976421553
- https://openalex.org/W1999791778
- https://openalex.org/W2015299616
- https://openalex.org/W2017454882
- https://openalex.org/W2017677393
- https://openalex.org/W2055043387
- https://openalex.org/W2065867087
- https://openalex.org/W2074277386
- https://openalex.org/W2091705028
- https://openalex.org/W2096128575
- https://openalex.org/W2101291993
- https://openalex.org/W2102619694
- https://openalex.org/W2102652793
- https://openalex.org/W2107772251
- https://openalex.org/W2110155683
- https://openalex.org/W2110256992
- https://openalex.org/W2110335151
- https://openalex.org/W2112814753
- https://openalex.org/W2127322768
- https://openalex.org/W2139453209
- https://openalex.org/W2140970950
- https://openalex.org/W2147114002
- https://openalex.org/W2150110217
- https://openalex.org/W2150146437
- https://openalex.org/W2150782426
- https://openalex.org/W2151917004
- https://openalex.org/W2155628349
- https://openalex.org/W2156254121
- https://openalex.org/W2158694851
- https://openalex.org/W2167984392
- https://openalex.org/W2170908011
- https://openalex.org/W2178090043
- https://openalex.org/W2263875137
- https://openalex.org/W2314195583
- https://openalex.org/W2324767455
- https://openalex.org/W2401405231
- https://openalex.org/W2534723414
- https://openalex.org/W2624182371
- https://openalex.org/W2788228074
- https://openalex.org/W2822240849
- https://openalex.org/W2885671209
- https://openalex.org/W2899600207
- https://openalex.org/W2966521773
- https://openalex.org/W2979942779
- https://openalex.org/W2988396470
- https://openalex.org/W3005235420
- https://openalex.org/W3017049640
- https://openalex.org/W3022572641
- https://openalex.org/W3025319533
- https://openalex.org/W3037300753
- https://openalex.org/W3094967361
- https://openalex.org/W3112376646
- https://openalex.org/W3119908887
- https://openalex.org/W3119984181
- https://openalex.org/W3122109253
- https://openalex.org/W3131055609
- https://openalex.org/W3159452539
- https://openalex.org/W3188567658
- https://openalex.org/W3195010157
- https://openalex.org/W4220762049
- https://openalex.org/W4220999759
- https://openalex.org/W4221127019
- https://openalex.org/W4233582454
- https://openalex.org/W4286488812