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組織對(duì)能適應(yīng)條件的擬南芥基因組進(jìn)行測(cè)序
閱讀：935 發(fā)布時(shí)間：2011-8-17International Group Sequences Genome of Arabidopsis Relative Adapted to Extreme Conditions
2011年8月8日，NEW YORK （GenomeWeb News） ，Andrea Anderson報(bào)道–研究人員昨天在Nature Genetics在線報(bào)道他們對(duì)一種叫條葉藍(lán)芥（Thellugiella parvula）的植物進(jìn)行了基因組測(cè)序。這種植物與模式植物擬南芥親緣關(guān)系很近，但更耐條件。
伊利諾伊大學(xué)厄巴納 - 香檳分校Han Bohnert植物生化實(shí)驗(yàn)室博士后Dong-Ha Oh告訴GenomeWeb Daily News，通常情況下，這種植物具有耐鹽、抗熱，抗寒的特性。
他說(shuō)“擬南芥已經(jīng)被很好的研究，但是它不具有任何抗性。
來(lái)自美國(guó)，韓國(guó)和沙特阿拉伯的Oh和他的同事們用高通量測(cè)序完成了條葉藍(lán)芥（Thellugiella parvula）基因組草圖，通過(guò)比較條葉藍(lán)芥與擬南芥的基因組和轉(zhuǎn)錄組序列，他們發(fā)現(xiàn)了有關(guān)條葉藍(lán)芥可以在條件下生存的遺傳機(jī)制的線索。其中包括：涉及到的應(yīng)激反應(yīng)和其它基因的加倍。
研究人員用454的GS FLX Titanium和Illumina GAII測(cè)序平臺(tái)對(duì)生長(zhǎng)在土耳其中心的鹽湖的一株條葉藍(lán)芥DNA進(jìn)行測(cè)序，測(cè)序深度達(dá)到50倍，條葉藍(lán)芥的基因組大小約為1.4億個(gè)堿基。
條葉藍(lán)芥與擬南芥大約在43萬(wàn)年前發(fā)生分離，盡管他們之間的親緣關(guān)系很近，但這兩種植物耐受鹽和其他脅迫的能力*不同。
研究人員寫到：“條葉藍(lán)芥基因組的公布提供了研究染色體結(jié)構(gòu)，組織，基因補(bǔ)充的獨(dú)到視角，特別重要的是條葉藍(lán)芥的基因組與擬南芥的基因組相對(duì)較，無(wú)疑這種植物是壓力敏感的物種。
利用兩種平臺(tái)互補(bǔ)的方法----用羅氏454 reads作為序列的骨架，用測(cè)序深覆蓋度的illumina reads補(bǔ)gaps，并且相互校正reads的準(zhǔn)確率---組裝出將近1500個(gè) meta-contigs，每個(gè)meta-contig的長(zhǎng)度在1000bp-1300萬(wàn)bp之間。
Oh說(shuō)“許多大contigs與染色體臂的大小相當(dāng)，因此，我們能夠利用新一代測(cè)序工具組裝染色體”。
當(dāng)研究人員分析條葉藍(lán)芥草圖基因組時(shí)，他們預(yù)測(cè)大約28901個(gè)編碼蛋白序列，擬南芥的基因組比條葉藍(lán)芥的小15%左右，其編碼蛋白為27059個(gè)。
在新的基因組中預(yù)測(cè)的19000多個(gè)ORF與條葉藍(lán)芥的不同組織的轉(zhuǎn)錄組序列一致?？偟膩?lái)說(shuō)，研究人員報(bào)道在NCBI的BLASTN數(shù)據(jù)庫(kù)搜索的53％的條葉藍(lán)芥基因與擬南芥序列非常相似。
Oh說(shuō)，乍一看，兩個(gè)基因組的基因組成是非常相似的，但他和他的同事發(fā)現(xiàn)兩者的細(xì)微差別。
值得注意的是，雖然條葉藍(lán)芥和擬南芥基因組中含有類似數(shù)目的串聯(lián)重復(fù)基因，但在兩種植物中，重復(fù)的基因只有一半是重疊的。相反，條葉藍(lán)芥基因組中似乎包含更多的參與逆境適應(yīng)或其它未知功能的基因的重復(fù)。
此外，與擬南芥轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的比較表明條葉藍(lán)芥基因組中含有過(guò)量的發(fā)育相關(guān)、生物和非生物刺激的反應(yīng)相關(guān)和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白相關(guān)的基因。另一方面，研究人員報(bào)道，與擬南芥相比，條葉藍(lán)芥似乎有很少的信號(hào)傳導(dǎo)基因。
Oh說(shuō)，研究人員繼續(xù)研究導(dǎo)致葉藍(lán)芥抗逆性優(yōu)于擬南芥的基因組，基因和蛋白模式，包括特異性研究基因發(fā)生突變時(shí)，增加擬南芥逆境敏感性的基因。初步結(jié)果表明，在條葉藍(lán)芥中，這些脅迫基因顯示出不同的拷貝數(shù)，啟動(dòng)子，表達(dá)和蛋白質(zhì)功能模式。
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