轉(zhuǎn)座子(Transposable Element,TE)是基因中可運(yùn)動的DNA元器件。麥子族種群的轉(zhuǎn)座子展現(xiàn)爆發(fā)式提高,基因達(dá)到3-16 Gb,85%之上由TE構(gòu)成,而與之親緣關(guān)系緊密的二穗細(xì)柄草基因僅有272 Mb??梢哉f麥子的遺傳基因是“撒落”在TE的大海中,那麼這種TE人群只是是自身拷貝廢棄物編碼序列,依然會危害寄主的遺傳基因活力與適應(yīng)能力呢?
中科院基因遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究室研究者薛勇彪課題組、復(fù)旦研究者張一婧課題組與中國科學(xué)院分子結(jié)構(gòu)綠色植物科學(xué)研究非凡創(chuàng)新中心/上海市綠色植物挫折分子生物學(xué)研究所研究者朗曌博課題組和南京農(nóng)大專家教授劉文利課題組運(yùn)用DNA親和力提純轉(zhuǎn)錄組測序(DAP-seq)技術(shù)性得到53個自然環(huán)境回應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子的全基因高品質(zhì)融合圖普(圖A),發(fā)覺達(dá)到85%轉(zhuǎn)錄因子融合結(jié)構(gòu)域(Transcription Factor Binding Sites,TFBS)坐落于TE內(nèi)部(TE-embedded TFBS)。根據(jù)與TE內(nèi)部TFBS較為,研究發(fā)現(xiàn)1/4非TE區(qū)TFBS(nonTE-TFBS)很有可能來自TE-embedded TFBS,而且是麥子族特異性發(fā)生的管控編碼序列,進(jìn)一步適用這種非TE管控區(qū)是隨著麥子族TE暴發(fā)發(fā)源的。TE-embedded TFBS和TE來源于TFBS(TE-derived TFB)關(guān)鍵由好多個特殊LTR反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子亞大家族奉獻(xiàn),表明這幾種TE亞大家族的重復(fù)和轉(zhuǎn)座非特異參加了麥子的遺傳基因管控互聯(lián)網(wǎng)。伴隨著TE-derived TFBS編碼序列與TE編碼序列分裂時間越長,其活力越高,與遺傳基因的間距也越近,因此,TE有可能為TFBS演變給予了普遍的編碼序列基本(圖B)。除此之外,根據(jù)與稻谷挫折回應(yīng)遺傳基因較為發(fā)覺,麥子非特異挫折回應(yīng)遺傳基因明顯聚集在TE-derived TFBS的靶遺傳基因中,表明麥子非特異的TE亞大家族參加了麥子基因表達(dá)管控互聯(lián)網(wǎng)的重構(gòu)及麥子的適應(yīng)能力演變(圖C)。
有關(guān)研究結(jié)論于9月9日線上發(fā)布在Genome Research上??茖W(xué)研究工作中獲得自然科學(xué)基金杰出青年科學(xué)研究國家社科基金和中國科學(xué)院戰(zhàn)略主導(dǎo)高新科技重點(diǎn)的支助。
麥子特異性轉(zhuǎn)座子重構(gòu)麥子自然環(huán)境適用的管控互聯(lián)網(wǎng)
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