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追踪玉米的跳跃基因

时间:2018-12-26 12:41  来源:未知  阅读次数: 复制分享 我要评论

  玉米的“腾跃基因”最终由加州大学戴维斯分校和冷泉港尝试室的研究人员带领的国际团队绘制。这一发觉最终有益于玉米的繁衍和出产,玉米是世界上最主要的作物之一。转座因子或转座子是能够在基因组内挪动位置的DNA序列(“腾跃基因”)。诺贝尔获奖的遗传学家Barbara McClintock在20世纪40年代发觉了玉米,很多科学家持久以来认为它们在遗传学中几乎没有感化。然而其他人,包罗McClintock,认为基因组中的转座子可能在细胞中起主要感化,包罗调理基因表达。我们此刻晓得,转座因子具有于大大都生物体中,占玉米基因组的 80%以上和人类基因组的近50%。

  到目前为止,转座子的切当位置不断难以捉摸,次要是由于它们很难排序和拆卸。加州大学戴维斯分校生齿生物学研究生Michelle Stitzer和动物科学传授玉米遗传学家Jeff Ross-Ibarra与Cold Spring Harbor的同事以及几所大学和基因组手艺公司合作建立了一个新的玉米参考基因组,此中包罗很多复杂的反复区域。他们利用的新测序手艺在比来的Nature出书物中有所描述。

  识别玉米中的转座因子并对其进行分类

  “较早的玉米参考基因组并未确定所有反复区域,”斯蒂策说。“到目前为止,我们晓得序列片段的相对位置,但不晓得它们之间的所有紊乱部门。这项新手艺使我们可以或许对所有反复区域进行排序。” Stitzer开辟了一种方式来识别玉米直达座子的位置,即便它们彼此腾跃也是如斯。“ 天然出书物专注于该手艺,该手艺供给了有价值的,高质量的基因组序列,”Ross-Ibarra说,“但米歇尔随后建立了计较算法来识别整个基因组中的个别转座因子,这是以前从未做过的。 “她的工作揭示了整个转座子的生态,完成了复杂的合作和合作关系。这使我们可以或许起头理解基因组作为生态系统的丰硕生物多样性。”

  明尼苏达大学传授兼“ 天然 ” 杂志的配合作者纳森斯普林格指出,“米歇尔在玉米中判定和分类全数转座因子的新方式该当会带来新的根基生物学发觉。”

  转座子研究中的新窗口

  斯蒂策说,转座子能够按照它们在基因组中的位置来调理和改变附近基因的表达。“晓得这一点很是主要,可是当我们无法弄清晰它们在基因组序列中的位置时很难确定。”

  已知转座子插入及其对基因表达的影响会影响玉米动物与其情况彼此感化的体例。例如,分歧的转座子插入付与干旱耐受性,改变开花时间,在有毒的富含铝的土壤中发展的能力,而且通过粉碎对热带长日的敏感性使玉米扩散到温带纬度。而且普遍地说,转座因子插入已被证明能够在压力前提下改变基因表达。可是这些具有已知功能成果的插入仅代表玉米基因组中数十万个转座因子中的少数几个。

  普渡大学传授Damon Lisch研究动物转座因子的调控和进化,他说:“我们底子无法理解动物基因组的复杂性,除非我们可以或许识别转座因子。米歇尔的工作供给了一个贵重的路线图,使我们可以或许起头解开形成玉米基因组的所有遗传元素的多样性。“

  Ross-Ibarra说此刻玉米基因组曾经完全测序而且转座子位置曾经确定,一个新的研究范畴正在超越单个基因在玉米中的感化 - 决定个别转座子的感化。

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