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超级巨型基因组冠花贝母的内源病毒序列结构、分布和活力状态

已有 5805 次阅读 2014-9-30 10:55 |个人分类:科技进展|系统分类:科研笔记| 甲基化, 冠花贝母, Fritillaria, imperialis, EPRVs


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病毒序列整合到被子植物核基因组中,主要来源于CaulimoviridaeGeminidiridae两个病毒家族,这些序列是植物基因组重复序列的重要组成部分。大多数情况下,植物基因组中的病毒序列已经失活,主要受寄主内的基因沉默系统控制,如甲基化。EPRVs(endogenous pararetroviral sequences)序列属于Caulimoviridae家族,在异常情况下,如逆境等,少数完整的EPRVs序列能够环化,从植物基因组中游离释放出来,并重新获得插入活性,随机插入到寄主的基因组中,导致寄主基因组的扩增。

在基因组较小的拟南芥基因组(1C=157 Mbp)中,siRNAs介导的DNA甲基化,组蛋白修饰以及染色质重构(chromatin remodelling)等沉默机制,表观抑制其基因组中的重复序列的扩增,而维持较小的拟南芥基因组。Becher等通过低覆盖度基因组测序,研究冠花贝母Fritillaria imperialis),一种具有超级巨型基因组(1C=42 096 Mbp,约为拟南芥的240倍)的被子植物,基因组内的EPRVs序列结构、分布和甲基化状态等,发现该植物基因组内EPRVs约有21000个拷贝,总长度约为162 Mbp,约为其基因组大小的0.4%。并且EPRVs序列的甲基化程度较高,受一类24nt smRNAs控制。

研究者推测,冠花贝母的超级巨基因组内的表观基因沉默系统没有失灵,没有导致内源的病毒序列EPRVs的无限扩增,也不是造成冠花贝母具有超级巨型基因组的原因。

Becher, H., Ma, L., Kelly,L. J., Kovarik, A., Leitch, I. J., Leitch, A. R., 2014. Endogenouspararetrovirus sequences associated with 24 nt small RNAs at thecentromeres of Fritillaria imperialis L. (Liliaceae), a species with a giantgenome. The Plant Journal.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.12673/abstract




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