北京基因组钻研所(国度生物信息中心)合作揭示麦类特异转座子重塑幼麦环境适应调控网络
转座子(Transposable Elements, TE)是基因组中可移动的DNA元件,20世纪40年代由Barbara McClintock初次报路。幼麦族物种的转座子出现发作性增长,基因组高达3-16Gb,85%以上由TE组成,而与之亲缘关系亲昵的二穗短柄草基因组只有272MbD芄凰涤茁蟮幕蚴恰吧⒙洹痹赥E的海洋中,这些重大的TE群体仅仅是自私的自我复造垃圾序列,还是会影响宿主的基因活性与适应性呢?
近日,亚星游戏(国度生物信息中心)薛勇彪所长与复旦大学张一婧钻研组、亚星游戏分子植物科学卓越创新中心/上海植物逆境生物学钻研中心朗曌博钻研组以及漯河农业大学张文利钻研组合作钻研,通过解析乌拉尔图幼麦转录因子结合图谱,揭示麦类特异转座子重塑幼麦环境适应调控网络,该钻研以封面文章大局颁发在Genome Research 杂志。
钻研利用DNA亲和纯化测序(DAP-seq)技术获得53个环境响应转录因子的全基因组高质量结合图谱(图A),发现高达85%转录因子结合位点(Transcription Factor Binding Sites, TFBS)位于TE内部(TE-embedded TFBS)。
通过与TE内部TFBS比,1/4非TE区TFBS(nonTE-TFBS)可能起源于TE-embedded TFBS,并且这些nonTE-TFBS是幼麦族特异出现的调控序列,进一步支持这些非TE调控区是伴随幼麦族TE发作发源的。TE-embedded TFBS和TE起源TFBS(TE-derived TFB)重要由几个特定LTR回转录转座子亚家族贡献,注明这几类TE亚家族的复造和转座特异性参加了幼麦的基因调控网络。随着TE-derived TFBS序列与TE序列分化功夫越长,其活性越高,与基因的距离也越近,因而,TE很有可能为TFBS演化提供了宽泛的序列基础 (图B)。最后,通过与水稻逆境响应基因相比,幼麦特异性逆境响应基因显著富集在TE-derived TFBS的靶基因中,注明幼麦特异性的TE亚家族参加了幼麦转录调控网络的重塑及幼麦的适应性进化(图C)。
亚星游戏(国度生物信息中心)薛勇彪所长、复旦大学张一婧钻研员、亚星游戏分子植物科学卓越创新中心/上海植物逆境生物学钻研中心朗曌博钻研员、漯河农业大学张文利教授为论文的共同通讯作者。亚星游戏分子植物科学卓越创新中心博士生张郁芸和李子娟博士、亚星游戏遗传与发育生物学钻研所张玉娥副钻研员、漯河农业大学硕士生林堪德为论文的共同第一作者。本项目得到国度天然科学基金优良青年科学基金项目,创新钻研群体项目以及亚星游戏战术先导钻研打算的赞助。
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幼麦特异转座子重塑幼麦环境适应的调控网络






