die Evolution der Tiefsee Gulper Aal Mitochondrialen Genome: Large-Scale Gene Rearrangements Entstand Innerhalb der Aale

Zusammenfassung

Neuere Studien haben gezeigt, dass die Abweichungen von der typischen vertebrate mitochondrial gene order sind häufiger als ursprünglich gedacht., Solche Abweichungen sind jedoch geringfügig, wobei Inversionen und / oder Translokationen einiger weniger Gene beteiligt sind und eine Tandem-Duplizierung der Genregionen gefolgt von Deletionen von Genen, die als Mechanismen aufgerufen wurden, die aus einer solchen neuartigen Genreihenfolge stammen., Im Verlauf molekularer phylogenetischer Studien an den Elopomorpha (Aalen und ihren Verbündeten) fanden wir heraus, dass mitochondriale Genome (Mitogenome) der beiden Tiefseegulperaale Eurypharynx pelecanoides (Eurypharyngidae) und Saccopharynx lavenbergi (Saccopharyngidae) eine identische Genreihenfolge aufweisen, die sich stark von der anderer Wirbeltiere unterscheidet. Die phylogenetische Analyse unter Verwendung der mitogenomischen Daten von 59 Fischarten bestätigte nicht nur einen einzigen Ursprung einer solchen Genreihenfolge mit Zuversicht, sondern zeigte auch, dass sie von der typischen Wirbeltiergenreihenfolge abgeleitet worden war., Detaillierte Vergleiche der Gulper-Aal-Genreihenfolge mit denen typischer Wirbeltiere deuteten darauf hin, dass das Auftreten einer einstufigen, groß angelegten Duplikation der Genregion, die sich >12 kb erstreckt, gefolgt von Deletionen von Genen in einem gemeinsamen Vorfahren der beiden Arten, die diese ungewöhnliche Genanordnung am ähnlichsten erklären.

Einleitung

Die Reihenfolge der mitochondrialen Wirbeltiere wurde zunächst als konservativ angesehen, da die vollständigen Nukleotidsequenzen der mitochondrialen Genome (Mitogenome) von Säugetieren (Anderson et al. 1981, 1982; Bibb et al., 1981) und der afrikanische Krallenfrosch (Roe et al. 1985) zeigte eine gemeinsame Genreihenfolge. Da die vollständigen mitochondrialen DNA-Sequenzen (mtDNA) für eine Reihe von Wirbeltieren bestimmt wurden (269 Arten ab 11. Juni 2003; Website des National Center for Biotechnology Information: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PMGifs/Genomes/7742.html), wurde erkannt, dass Abweichungen von der typischen Genreihenfolge bei Wirbeltieren nicht so selten sind (Abb. 1; Boore 1999). Mit Ausnahme von Plazentasäugetieren umfassen Beispiele alle Hauptlinien von Wirbeltieren wie Lampreys (Lee und Kocher 1995), Amphibien (Macey et al. 1997; Sumida et al., 2001), Reptilien (Kumazawa und Nishida 1995; Quinn und Mindell 1996; Macey et al. 1997), Vögel (Desjardins und Morais 1990, 1991; Quinn und Wilson 1993; Mindell, Sorenson und Dimcheff 1998), Beuteltiere (Pääbo et al. 1991; Janke et al. 1994) und Fisch (Miya und Nishida 1999; Inoue et al. 2001b; Miya, Kawaguchi, und Nishida 2001). Solche Genumlagerungen sind jedoch lokal (vor allem innerhalb eines Clusters von tRNA-Genen), und es wurde kein Beispiel gefunden, das genomische Umlagerungen beinhaltet.,

Gulperaale sind bekannte Tiefseekreaturen, die zusammen vier Familien umfassen, die in der Reihenfolge Saccopharyngiformes angeordnet sind und in bathypelagischen Tiefen vorkommen (>1,000 m) in den Weltmeeren (Bertelsen, Nielsen und Smith 1989). Ihre bizarre Erscheinung (Abb. 1), das aus extrem vergrößerten, deformierten Bändern an der Spitze des schlangenartigen Kopfes und Körpers des Aals resultiert, hat viel Aufmerksamkeit von vielen Forschern auf sich gezogen (z. B. Bertelsen, Nielsen und Smith 1989; Robins 1989)., Solche spezialisierten anatomischen Merkmale haben die Forscher zu der Annahme veranlasst, dass die phylogenetischen Positionen dieser Tiere außerhalb des Knochenfisches liegen (z. B. Tchernavin 1946), obwohl sie im Allgemeinen als nahe Verwandte der wahren Aale angesehen wurden (Ordnung Anguilliformes), weil sie ein blattartiges leptozephales Larvenstadium haben (Greenwood et al. 1966; Inoue und Miya 2001).,

Im Verlauf molekularer phylogenetischer Untersuchungen der Elopomorpha (Aale und ihrer Verbündeten) unter Verwendung mitogenomischer Daten fanden wir eine ungewöhnliche mitochondriale Genreihenfolge für einen der Gulperaale, Eurypharynx pelecanoides (Abb. 1). Dieser Artikel beschreibt die neuartige Genorganisation in den Mitogenomen zweier Arten von Gulperaalen, E. pelecanoides und Saccopharynx lavenbergi. Wir verwendeten einen PCR-basierten Ansatz (Polymerase Chain Reaction), der von Miya und Nishida (1999) zur Sequenzierung der vollständigen Mitogenome dieser Fische entwickelt wurde., Um den Ursprung solcher einzigartigen Mitogenome zu erforschen, haben wir die mitogenomischen Daten einer phylogenetischen Analyse unterzogen und hier die möglichen Mechanismen diskutiert, die eine solche Genanordnung in den beiden Gulperaalen erzeugen.

Materialien und Methoden

Proben

Mitochondriale DNA-Sequenzen wurden von sechs Individuen aus zwei Arten erhalten, die zwei Familien in der Reihenfolge Saccopharyngiformes repräsentieren (Robins 1989). Für die monotypische Familie Eurypharyngidae, ein Individuum von E., pelecanoides wurde als Probe zur Bestimmung der vollständigen mtDNA-Sequenz verwendet, und die anderen vier Individuen, darunter zwei leptozephale Larven, wurden zur Bestimmung von Teilsequenzen von vier Hauptgenübergängen verwendet (Abb. 2) zur Bestätigung der Genreihenfolge im E. pelecanoides Mitogenom. Für die Familie Saccopharyngidae wurde ein einzelnes Individuum von S. lavenbergi als Probe zur Bestimmung der vollständigen mtDNA-Sequenz verwendet., Diese Exemplare wurden in den Fischsammlungen am Natural History Museum & Institute, Chiba, Japan (CBM-ZF) und an der University of Washington (UW) deponiert: E. pelecanoides (CBM-ZF 10311: Hyuga-Nada, Südjapan; CBM-ZF 10312, 10313, 10316 und 10317: äquatorialer Zentralpazifik) und S. lavenbergi (UW 045633: Ostpazifik).

DNA-Extraktion

Ein Teil der epaxialen Muskulatur (ca. 0,25 g) wurden aus frischen Exemplaren jeder Art ausgeschnitten und sofort in 99,5% Ethanol konserviert., Die gesamte genomische DNA wurde nach dem Herstellerprotokoll mit dem Qiagen QIAamp Tissue Kit extrahiert.

Polymerase-Kettenreaktion und-sequenzierung

Die gesamten Mitogenome zweier Gulperaale wurden mit einer Lang-PCR-Technik amplifiziert (Cheng, Higuchi und Stoneking 1994). Fünf Fish-Universal-und drei speziesspezifische Long-PCR-Primer (S-LA-16S-L + H12293-Leu und L12321-Leu + S-LA-16S-H für E. pelecanoides; L2508-16S + Sala-ND4-H und Sala-CO1-L + Sala-ND1-H für S. lavenbergi; Abb. 1) wurden verwendet, um das gesamte Mitogenom jedes Aals in zwei Reaktionen zu amplifizieren., Die gesamten Mitogenome der anderen vier E. pelecanoides-Individuen wurden mit drei Fish-Universal-Primern und einem speziesspezifischen Long–PCR-Primer (L2508-16S + Eupe-ND2-H und L12321-Leu + S-LA-16S-H) amplifiziert. Vier speziesspezifische Primer (Eupe-ND2-H für E. pelecanoides; Sala-CO1-L, Sala-ND1-H und Sala-ND4-H für S. lavenbergi) wurden alternativ unter Bezugnahme auf die partiellen Nukleotidsequenzen aus dem ND2-Gen von E. pelecanoides und den COI -, ND1-und ND4-Genen von S. lavenbergi entworfen, die aus jeder Gesamt-DNA unter Verwendung von Fish-Universal-Primern bestimmt wurden.,

Die Long-PCR-Produkte wurden mit TE-Puffer (1:20) verdünnt, um anschließend als PCR-Vorlagen verwendet zu werden, mit Ausnahme eines Bereichs zwischen den beiden Long-PCR-Primern (zwischen S-LA-16S-H und S-LA-16S-L und H12293-Leu und L12321-Leu für E. pelecanoides; Abb. 1), bei dem alternativ die gesamte genomische DNA verwendet wurde.

insgesamt 82 Fisch-universal-Primer (Miya und Nishida 1999, 2000; Inoue et al., 2000, 2001a, 2001b, 2001c, 2001d; Ishiguro, Miya und Nishida 2001; Kawaguchi, Miya und Nishida 2001) wurden in verschiedenen Kombinationen verwendet, um zusammenhängende, überlappende Segmente des gesamten Mitogenoms für jede der beiden Arten zu amplifizieren. Artspezifische Primer wurden in Fällen entwickelt, in denen keine geeigneten Fisch-Universal-Primer verfügbar waren. Eine Liste der PCR-Primer, die für eine bestimmte Art verwendet werden, ist auf Anfrage bei J. G. I. erhältlich. Long-PCR und nachfolgende PCR-Reaktionen wurden wie zuvor beschrieben durchgeführt (z.B. Miya und Nishida 1999; Inoue et al. 2003).,

Doppelsträngige PCR-Produkte, die mit einem Pre-Sequencing Kit (USB) gereinigt wurden, wurden anschließend für die direkte Zyklussequenzierung unter Verwendung von farbstoffmarkierten Terminatoren (Applied Biosystems) verwendet. Die verwendeten Primer waren die gleichen wie für PCR. Alle Sequenzierreaktionen wurden gemäß den Anweisungen des Herstellers durchgeführt. Markierte Fragmente wurden mittels eines DNA-Sequenzers des Modells 377 (Applied Biosystems) analysiert.

Sequenzanalyse

DNA-Sequenzen wurden mit dem Computer-Softwarepaket DNASIS Version 3.2 (Hitachi Software Engineering) analysiert., Standorte der 13 proteinkodierenden Gene wurden durch Vergleiche von DNA-oder Aminosäuresequenzen von Mitogenomen von Knochenfischen bestimmt. Die 22 tRNA-Gene wurden durch ihre Kleeblatt-Sekundärstrukturen (Kumazawa und Nishida 1993) und Anticodon-Sequenzen identifiziert. Die beiden rRNA-Gene wurden durch Sequenzähnlichkeit und Sekundärstruktur identifiziert (Gutell, Gray und Schnare 1993). Sequenzdaten sind von DDBJ/EMBL/GenBank mit den Beitrittsnummern AB046473 und AB046475–AB046490 für E. pelecanoides und AB047825 für S. lavenbergi verfügbar.,

Phylogenetische Analyse

Die Datenmatrizen von Inoue et al. (2001d) und Miya, Kawaguchi und Nishida (2001) wurden kombiniert und redundante Taxa wurden eliminiert. Mitogenomic Sequenzen aus den beiden gulper Aale und zwei teleosts (Gymnothorax kidako, AP002976 und Salmo salar, U12143 ) wurden Hinzugefügt. Da eindeutige Ausrichtungen der beiden rRNA-Gene auf Basis von Sekundärstrukturmodellen nicht möglich waren (Miya und Nishida 2000), wurden sie in den Analysen nicht verwendet., Das ND6-Gen wurde in den phylogenetischen Analysen aufgrund seiner heterogenen Basenzusammensetzung und seiner konstant schlechten phylogenetischen Leistung nicht verwendet (z. B. Zardoya und Meyer 1996; Miya und Nishida 2000). Auch tRNA-Schleifen, tRNASer (AGY) (instabile abgeleitete Sekundärstrukturen bei einigen Spezies) und andere mehrdeutig ausgerichtete Regionen, wie die 5′-und 3′ – Enden mehrerer proteinkodierender Gene, wurden von den Analysen ausgeschlossen., Darüber hinaus wurden 3rd-Codon-Positionen in den proteinkodierenden Genen, die eine Analyse übergeordneter Beziehungen von Aktinopterygianern (Miya und Nishida 2000) positiv irreführen könnten, von den Analysen ausgeschlossen, wobei 7.984 verfügbare Nukleotidpositionen aus den 12 proteinkodierenden Genen und 21 tRNA-Genen übrig blieben.

Bayes phylogenetischen Analysen wurden unter Verwendung von MrBayes 2.01 (Huelsenbeck und Ronquist 2001)., Das General Time reversible Modell mit einigen Standorten, von denen angenommen wird, dass sie unveränderlich sind, und mit variablen Standorten, von denen angenommen wird, dass sie einer diskreten Gammaverteilung folgen (GTR + I + Γ; Yang 1994), wurde als das am besten geeignete Modell der Nukleotidsubstitution ausgewählt (ModelTest Version 3.06; Posada und Crandall 1998). Wir setzen die maximalen Wahrscheinlichkeitsparameter in MrBayes wie folgt: „lset nst = 6 „(GTR),“ rates = invgamma „(I + Γ) und“ basefreq = estimate “ (geschätzter Anteil der Basistypen aus den Daten). Der Markov Chain Monte Carlo-Prozess wurde so eingestellt, dass vier Ketten (drei beheizt und eine kalt) gleichzeitig liefen., Wir führten zwei unabhängige Läufe für 1 Million Generationen durch, wobei alle 100 Generationen Bäume probiert wurden, von denen jede von einem zufälligen Baum ausging. Zwei unabhängige Analysen konvergierten zu ähnlichen Log-Likelihood-Scores und erreichten spätestens bei 120.000 Generationen eine „Stationarität“ (fehlende Verbesserung der ML-Scores)., So wurden die ersten 1.200 Bäume aus jeder Analyse verworfen, und die restlichen 17.602 kombinierten Proben aus zwei unabhängigen Analysen wurden verwendet, um einen Konsensbaum mit 50% Mehrheitsregel zu erzeugen, wobei der Prozentsatz der Proben, die eine bestimmte Clade zurückgewinnen, die hintere Wahrscheinlichkeit dieses Clades darstellt (Huelsenbeck und Ronquist 2001).

Ergebnisse

Genomorganisationen

Die Gesamtlänge der E. pelecanoides und der S. lavenbergi Mitogenome beträgt 18,978 bp und 18,495 bp (mit Ausnahme eines Teils der mutmaßlichen Kontrollregion für S., lavenbergi) bzw. (siehe ergänzendes Material online). Der Genomgehalt dieser beiden Gulperaale umfasst zwei rRNA, 22 tRNA und 13 proteinkodierende Gene, wie sie bei anderen Wirbeltieren vorkommen (Abb. 2). Auch wie bei anderen Wirbeltieren sind die meisten Gene dieser beiden Arten am H-Strang kodiert, mit Ausnahme der ND6 – und acht tRNA-Gene. Alle Merkmale ähneln in ihrer Länge denen anderer Knochenfische mit Ausnahme des COI-Gens und der Kontrollregion für E. pelecanoides und der COI-und Cyt-b-Gene für S., lavenbergi (ungefähr 100, 800, 150 und 30 bp länger als bei anderen Knochenfischen).

Das E. pelecanoides Mitogenom enthält drei nichtcodierende Regionen, die länger als 200 bp sind (Abb. 2; siehe auch Ergänzende Materialien online; Noncoding Region und Control Region). Das nc1, das sich zwischen tRNAAsp – (UCN) und tRNAAsp-Genen befindet, und das nc2, das sich zwischen den tRNAAsp-und COII-Genen befindet, enthalten zwei bzw. vier Pseudogene, die degenerierenden Kopien des tRNAAsp-Gens entsprechen., Eine nichtkodierende Region (1.818 bp) zwischen den Genen cyt b und tRNAPhe scheint der Kontrollregion zu entsprechen. Das S. lavenbergi Mitogenom enthält auch drei nichtcodierende Regionen, die länger als 200 bp sind (nichtcodierende Region und Kontrollregionen ). Das nc, das sich zwischen den Genen tRNALeu(CUN) und ND5 befindet, enthält mindestens zwei Pseudogene, die degenerierenden Kopien des Gens tRNALeu(CUN) entsprechen., CR1 (992 bp), das sich zwischen zwei tRNA-Genclustern (TP-und IM-Regionen) befindet, und CR2 (> 837 bp), das sich zwischen Cyt b-und tRNAPhe-Genen befindet, scheinen der Kontrollregion zu entsprechen, und sie haben völlig identische Sequenzen über 800 bp, was darauf hinweist, dass sie sich einer konzertierten Evolution unterziehen (siehe Kumazawa et al. 1998).

Mit Ausnahme der beiden duplizierten Kontrollregionen (CR1 und CR2) im S. lavenbergi Mitogenom weisen die Mitogenome der beiden Tiefsee-Gulperaale eine identische Genreihenfolge auf (Abb. 2)., Die mitochondriale Genreihenfolge der beiden Gulperaale unterscheidet sich jedoch stark von der aller anderen bisher bekannten Wirbeltiere. Wenn einige tRNA-Gene von den Vergleichen ausgeschlossen wurden (Abb. 2) identifizierten wir fünf Genblöcke(A, tRNAGlu–tRNAGln; B, ATP8-ND3; C, tRNALeu(CUN)–ND6; D, tRNAIle–tRNALys; und E, tRNAArg–tRNASer (AGY) Genregionen), deren Genreihenfolge mit der von typischen Wirbeltieren identisch ist.,

Phylogenetische Positionen von zwei Gulperaalen

Abbildung 3 ist ein 50% iger Mehrheitsregel-Konsensbaum der 17.602 kombinierten Proben aus zwei unabhängigen bayesischen Analysen der 59 mitochondrialen Nukleotidsequenzen aus den verketteten 12 proteinkodierenden (keine 3. Codonpositionen) sowie 21 tRNA-Genen (nur Stammregionen) unter Verwendung des GTR + I + Γ-Modells der Sequenzentwicklung (Yang 1994). Mit Ausnahme einiger Knoten innerhalb der Neoteleostei wurden die meisten internen Zweige von hohen bayesschen posterioren Wahrscheinlichkeiten unterstützt (≥95%)., Es ist anzumerken, dass der resultierende Baum explizit nicht nur zeigt, dass die beiden Gulperaale eine Schwester-Gruppen-Beziehung mit einer hohen posterioren Wahrscheinlichkeit (100%) bilden, sondern auch, dass sie tief in den Anguilliformes (echten Aalen) verschachtelt sind, was stark darauf hindeutet, dass sie von einem aalähnlichen Vorfahren abgeleitet wurden.

Diskussion

In letzter Zeit wurden mehr als 140 vollständige mtDNA-Sequenzen aus den actinopterygischen Fischen bestimmt (z. B. Miya und Nishida 1999, 2000; Inoue et al., 2000, 2001a, 2001b, 2001c, 2001d, 2003; Ishiguro, Miya, und Nishida 2001, 2003; Kawaguchi, Miya, und Nishida 2001; Miya, Kawaguchi, und Nishida 2001; Miya et al. 2003; Saitoh et al. 2003), und es wurden mehrere Beispiele für Genumlagerungen berichtet (Abb. 1). Es sollte beachtet werden, dass solche Genumlagerungsereignisse nur wenige Gene betreffen und dass sich die Genanordnung der Gulper-Aal-Mitogenomen stark von der anderer Wirbeltiere unterscheidet.,

Phylogenetische Implikationen auf den Ursprung der neuartigen Genordnung

Um die Evolution der Genanordnungen in den beiden Gulperaalen abzuleiten, ist eine Inferenz für die Ahnenorganisation auf der Grundlage eines zuverlässigen phylogenetischen Rahmens erforderlich. Obwohl die Gulperaale ausschließlich aufgrund einer ausgeprägten pelagischen Larvenform, dem Leptocephalus, in das Elopomorpha aufgenommen wurden, hat niemand ihre phylogenetische Position anhand von Charaktermatrizen bestätigt, die aus morphologischen oder molekularen Daten stammen (Inoue und Miya 2001).,

Bayessche Analyse unter Verwendung der mitogenomischen Daten von 59 Arten, die die Vielfalt der teleostischen Fische vollständig repräsentieren (Abb. 3) bestätigte nicht nur, dass die neuartige Genordnung der beiden Gulperaale aus einem gemeinsamen Vorfahren der beiden Arten stammte, sondern zeigte auch, dass ihr Ursprung von denen der anderen neuartigen Genordnungen unabhängig war. Es scheint auch, dass die neuartige Genordnung von Conger myriaster, einem anderen Mitglied der Elopomorpha, einen von dem von Gulperaalen unabhängigen Ursprung hat., Es sollte beachtet werden, dass Anguilla japonica, die die typische Wirbeltiergenordnung aufweist, selbstbewusst als Schwesterart der beiden Gulperaale platziert wurde. Die sparsamste Rekonstruktion der Genumlagerungsereignisse auf dem phylogenetischen Baum deutete darauf hin, dass die abweichende Genreihenfolge der beiden Gulperaale von der typischer Wirbeltiere abgeleitet ist.

Möglicher Mechanismus für die Genumlagerung in Gulperaalen

Es wurden zwei Hauptmechanismen vorgeschlagen, um die Genumlagerungen in Wirbeltiermitogenomen zu erklären (Lee und Kocher 1995; Kumazawa et al. 1996)., Eine davon ist die Tandemverdopplung von Genregionen als Folge von Fehlpairungen durch rutschte Stränge, gefolgt von den Deletionen von Genen (Moritz und Brown 1986; Levinson und Gutman 1987). Obwohl die Dynamik der mitochondrialen Genanordnungen bei einigen wirbellosen Tieren nicht erklärt wurde (z. B. Kurabayashi und Ueshima 2000; Machida et al. 2002; Tomita et al. 2002) können Wirbeltier – mitochondriale Genumlagerungen durchaus durch einen solchen Mechanismus erklärt werden (Desjardins und Morais 1990; Quinn und Wilson 1993; Kumazawa und Nishida 1995; Kumazawa et al., 1996; Mindell, Sorenson und Dimcheff 1998; Miya und Nishida 1999; Inoue et al. 2001b), und seine Machbarkeit wird auch durch die häufigen polymorphen Duplikationen von mtDNA-Sequenzen unterstützt (z. B. Stanton et al. 1994; Gach und Brown 1997; Mindell, Sorenson und Dimcheff 1998; Miya und Nishida 1999). Die anderen vorgeschlagenen Mechanismen rufen die illegale Grundierung der Replikation durch tRNAs und die daraus resultierende Integration von tRNA-Genen um die Kontrollregion auf (Cantatore et al. 1987; Jacobs et al. 1989).,

Obwohl das zweite Modell zu diesem Zeitpunkt nicht ausgeschlossen ist, wird das erste Modell als Mechanismus der Genumlagerung in den Gulper-Aal-Mitogenomen bevorzugt. Unter der Annahme, dass ein langes DNA–Fragment in der tRNAIle-CR-Region der typischen Organisation dupliziert wird (Abb. 4), nachfolgende Deletionen redundanter Gene würden zu einer neu geordneten Genorganisation in Gulperaalen führen. Eine solche Tandemduplikation und nachfolgende Deletionen führten am ähnlichsten zu der beobachteten Genreihenfolge und den damit verbundenen intergenen Abstandshaltern in diesen beiden Gulperaalen.,

Mehrere Löschungen redundanter Gene schienen in den beiden Gulperaalen unvollständig zu sein, aufgrund mehrerer Abschnitte nicht codierender Sequenzen (Abb. 2) um die Gene herum auftreten, die an der Umlagerung beteiligt sind (Abb. 4). Obwohl nc1 und nc2 in E. pelecanoides und nc in S. lavenbergi aus sich wiederholenden Pseudogenen bestehen, die degenerierenden Kopien benachbarter tRNA-Gens entsprechen, haben CR1 und CR2 in S. lavenbergi mitogenom identische Sequenzen über 800 bp, und CR1 befindet sich an der mutmaßlichen duplizierten Position, während CR2 an der ursprünglichen Position der Kontrollregion liegt., Diese Beobachtung im S. lavenbergi Mitogenom unterstützt das Konzept der Tandemduplikation und nachfolgender Deletionsereignisse, wie sie in der tRNAIle–CR-Region aufgetreten sind (Abb. 4).

Wenn vier von fünf zusammenhängenden Genblöcken in einem gemeinsamen Vorfahren der beiden Arten zusammen dupliziert wurden und eine nachfolgende Deletion von Genen vor der Speziation erfolgte, erstreckten sich die angenommenen duplizierten Teile von Gulperaalen, die vom tRNAIle-Gen bis zum CR der typischen Organisation reichten, über 12 kb hinaus (Abb. 1)., Vor dieser Studie waren die mutmaßlichen duplizierten Regionen der bekannten Wirbeltierumlagerung bestenfalls 4 kb groß. Darüber hinaus waren alle bekannten tandemartig wiederholten Codierungssequenzen auf Regionen beschränkt, die an die CR -, IQM-oder WANCY-Regionen angrenzen, was möglicherweise eine gelegentliche ungenaue Beendigung von Replikationen über ihren Ursprung hinaus widerspiegelt. Die duplizierte Region im Gulper-Aal-Mitogenom war viel größer als die jemals bekannter Wirbeltierumlagerungen und umfasste fast das gesamte Mitogenom (Abb. 1).