擬南介與馬鈴薯
盡管擬南介和馬鈴薯于1.12億年前在進(jìn)化樹(shù)上就已分開(kāi),但它們各自的基因組充當(dāng)了歷史見(jiàn)證人的角色,它們?cè)竟蚕硪恍┗颍谶M(jìn)化的過(guò)程中又分別獲得了一些新基因。對(duì)這兩者的基因組加以比較,能夠讓我們了解自從雙子葉植物發(fā)散進(jìn)化后,基因組是怎樣變化的,進(jìn)而也能在其他重要作物如咖啡,棉花也用類(lèi)似的方法進(jìn)行比較。
Ku etal.將馬鈴薯2號(hào)染色體中的一個(gè)105kb的BAC測(cè)序,發(fā)現(xiàn)有17個(gè)預(yù)測(cè)出的可能基因,其中12個(gè)ORF與擬南介基因組中的四條染色體(2,3,4,5)上的某區(qū)域都有cross-matched,這四個(gè)擬南介染色體中的對(duì)應(yīng)片段與馬鈴薯BAC中的ORF有重疊,但并不完整覆蓋。而且,馬鈴薯BAC中這12個(gè)ORF的排列順序與擬南介對(duì)應(yīng)片段的順序也相同。
最簡(jiǎn)單的解釋可能有兩點(diǎn),一,擬南介與馬鈴薯在進(jìn)化上分開(kāi)后,擬南介的這些區(qū)域發(fā)生了兩輪大規(guī)模的染色體重復(fù),二是所有這些區(qū)域都有一個(gè)共同的祖先,類(lèi)馬鈴薯的序列是最初的模板。
保守的基因排列順序告訴我們?nèi)旧w重排(插入、倒位、移位)在影響植物基因組的進(jìn)化方面作用有限,有可能是基因組的若干輪重復(fù)復(fù)制的作用更大。
還有盡管馬鈴薯的基因組大小是擬南介的近七倍,但馬鈴薯的基因分布并不比擬南介更分散。如果認(rèn)為此BAC能足夠代表馬鈴薯基因組的話,那么要14.5萬(wàn)個(gè)基因才能構(gòu)造出馬鈴薯來(lái)!
接下來(lái)的問(wèn)題越來(lái)越多,其他雙子葉植物也有基因組重復(fù)的現(xiàn)象嗎?我們還能在跨度很遠(yuǎn)的基因組比較上發(fā)現(xiàn)更多的多樣化現(xiàn)象嗎?這些現(xiàn)象會(huì)影響到擬南介基因組序列的分析和注釋嗎?
相關(guān)文章:
ORIGINAL RESEARCH PAPER
Ku, H.-M., Vision, T., Liu, J. & Tanksley, S. D. Comparing sequenced
segments of the tomato and Arabidopsis genomes: large-scale
duplication followed by selective gene loss creates a network of synteny. Proc. Natl Acad. Sci. USA 97, 9121–9126 (2000). MEDLINE
Grant,D., Cregan, P. & Shoemaker, R. C. Genome organization in dicots:
genome duplication in Arabidopsis and synteny between soybean and Arabidopsis. Proc. Natl Acad. Sci. USA 97, 4168– 4173 (2000).
MEDLINE
FURTHER READING
Blanc, G., Barakat, A., Guyot, R., Cooke, R. & Delseny M. Extensive duplication and reshuffling
in the Arabidopsis genome. Plant Cell 12, 1093–1102 (2000).
MEDLINE, 百拇醫(yī)藥
Ku etal.將馬鈴薯2號(hào)染色體中的一個(gè)105kb的BAC測(cè)序,發(fā)現(xiàn)有17個(gè)預(yù)測(cè)出的可能基因,其中12個(gè)ORF與擬南介基因組中的四條染色體(2,3,4,5)上的某區(qū)域都有cross-matched,這四個(gè)擬南介染色體中的對(duì)應(yīng)片段與馬鈴薯BAC中的ORF有重疊,但并不完整覆蓋。而且,馬鈴薯BAC中這12個(gè)ORF的排列順序與擬南介對(duì)應(yīng)片段的順序也相同。
最簡(jiǎn)單的解釋可能有兩點(diǎn),一,擬南介與馬鈴薯在進(jìn)化上分開(kāi)后,擬南介的這些區(qū)域發(fā)生了兩輪大規(guī)模的染色體重復(fù),二是所有這些區(qū)域都有一個(gè)共同的祖先,類(lèi)馬鈴薯的序列是最初的模板。
保守的基因排列順序告訴我們?nèi)旧w重排(插入、倒位、移位)在影響植物基因組的進(jìn)化方面作用有限,有可能是基因組的若干輪重復(fù)復(fù)制的作用更大。
還有盡管馬鈴薯的基因組大小是擬南介的近七倍,但馬鈴薯的基因分布并不比擬南介更分散。如果認(rèn)為此BAC能足夠代表馬鈴薯基因組的話,那么要14.5萬(wàn)個(gè)基因才能構(gòu)造出馬鈴薯來(lái)!
接下來(lái)的問(wèn)題越來(lái)越多,其他雙子葉植物也有基因組重復(fù)的現(xiàn)象嗎?我們還能在跨度很遠(yuǎn)的基因組比較上發(fā)現(xiàn)更多的多樣化現(xiàn)象嗎?這些現(xiàn)象會(huì)影響到擬南介基因組序列的分析和注釋嗎?
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ORIGINAL RESEARCH PAPER
Ku, H.-M., Vision, T., Liu, J. & Tanksley, S. D. Comparing sequenced
segments of the tomato and Arabidopsis genomes: large-scale
duplication followed by selective gene loss creates a network of synteny. Proc. Natl Acad. Sci. USA 97, 9121–9126 (2000). MEDLINE
Grant,D., Cregan, P. & Shoemaker, R. C. Genome organization in dicots:
genome duplication in Arabidopsis and synteny between soybean and Arabidopsis. Proc. Natl Acad. Sci. USA 97, 4168– 4173 (2000).
MEDLINE
FURTHER READING
Blanc, G., Barakat, A., Guyot, R., Cooke, R. & Delseny M. Extensive duplication and reshuffling
in the Arabidopsis genome. Plant Cell 12, 1093–1102 (2000).
MEDLINE, 百拇醫(yī)藥
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