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杨树GST基因家族功能分化模式研究【金沙js娱乐场官方网站】

2020-04-30 作者:生命科学   |   浏览(134)

杨树GST基因家族功能分化模式研究 真核生物基因组的特点之一就是大部分基因家族组成庞大,众多家族成员拷贝如何能在进化历程中被保留下来,功能上有何意义,功能分化的机制又是什么?这些问题是进化生物学研究的核心。曾庆银等以杨树谷胱甘肽硫转移酶(GST)基因家族为例,通过整合杨树基因组全部81个GST基因的系统发育关系、基因表达模式、酶底物特异性、酶动力学和蛋白质三维结构数据,在不同层次上系统性地揭示了该基因家族的功能分化模式及其分化机制。通过大量的功能数据,该研究揭示了不同层次上的亚功能化是重复基因被保留的主要机制,进而导致大基因家族的形成。这一研究结果已在《植物细胞》杂志发表,该杂志同时为这项研究写了一篇In Brief向读者重点推荐该项研究成果。杨树15个tau GST基因的系统发育关系、基因组结构进化历史、基因表达模式和蛋白质三维结构更多阅读《植物细胞》发表论文摘要特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的来源,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。

中国科学院武汉植物园水生植物基因组学与遗传育种学科组助理研究员石涛在研究员杨平仿的指导下,从植物宏观进化的角度对莲的小RNA转录组学进行研究,在莲中发现来自不同家族和不同功能的miRNA。在此基础上,在全基因组范围对温带莲与热带莲的金沙js娱乐场官方网站,MIRNA序列差异进行分析,并对陆生植物同类群的miRNA进行系统进化分析,发现miRNA的靶基因数目、拷贝数、出现年龄和在基因组多倍化中的保留状况不仅决定了不同的miRNA家族在不同植物类群中的命运,还决定了MIRNA 序列的保守性。同时,MIRNA 序列分化会加速温带型和热带型莲叶子和地下茎发育过程中靶基因表达模式的分化,对两种莲表型分化,特别是地下茎分化具有重要推进作用。该研究结果在系统进化层面揭示了植物miRNA家族进化的规律,同时对莲藕地下茎膨大分子调控机制方面也有重要启示,相关研究结果发表在《植物学杂志》(Plant Journal)上。

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莲miRNA在基因组加倍过程中的进化模式

水生植物莲(Nelumbo nucifera)属于真双子叶植物基部的物种,其祖先大约于1亿2千万年前与核心真双子叶植物(绝大多数的现存双子叶植物)分开,是真双子叶植物中最早分化出来的类群之一。莲在具备观赏、食用和药用价值的同时,在真双子叶植物和整个被子植物系统发育和基因组进化研究方面具有重要地位。在动植物基因组中,普遍存在一类编码小分子RNA的基因(MIRNA),其表达的microRNA可以通过序列互补的方式结合靶基因的mRNA,导致靶基因的mRNA降解或抑制靶基因的翻译。通过这种负调控基因表达的方式,miRNA参与了植物不同器官发育与生理反应等重要生物学过程。对莲的miRNA的功能与进化研究不仅可以揭示参与莲的重要农艺性状的分子调控机制,同时还为揭示真双子叶植物及被子植物中不同miRNA家族的进化路径提供重要线索。

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