15:48 2023-02-07
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii construiesc genomul pan-3D al soiei
_ Cercetătorii construiesc genomul pan-3D al soiei
Structura cromatinei de ordin înalt este o condiție prealabilă pentru funcția elementelor cis-reglatoare din genom, care joacă un rol important în reglarea genelor. La eucariote, organizarea genomului tridimensional (3D) prezintă un model ierarhic, în care cromatina poate fi împărțită în diferite domenii structurale, cum ar fi teritoriul cromozomului, compartimentul A/B, domeniul asociat topologic (TAD) și bucla cromatinei.< /p>
Au existat multe studii despre schimbările dinamice ale genomului 3D în timpul dezvoltării embrionare la mamifere. Cu toate acestea, studii aprofundate asupra diversității genetice a genomului 3D nu au fost efectuate la plante, în special la plantele superioare. Iar relația dintre variația genomică și variația genomică 3D și efectul variației genomice 3D asupra domesticirii culturilor sunt încă puțin înțelese.
Un grup de cercetare condus de prof. Tian Zhixi de la Institutul de Genetică și Biologie a Dezvoltării. de la Academia Chineză de Științe a investigat această diversitate genetică și a construit un genom pan-3D al soiei, dezvăluind relațiile interne dintre genomul de soia, genomul 3D și expresia genelor. Studiul a fost publicat în Genome Biology.
Cercetătorii au obținut date genomului 3D de înaltă calitate prin efectuarea de experimente de captare a conformației cromatinei de mare capacitate a 27 de materiale germinale de soia care au fost asamblate de novo într-un studiu anterior.
Pentru a investiga conservarea și variabilitatea genomului 3D, au efectuat analize panomice și au construit genomul pan-3D al soiei. Potrivit cercetătorilor, compartimentele A/B au fost în general conservate printre accesările de soia, iar variația compartimentelor A/B a fost strâns legată de caracteristicile genomice. În plus, regiunile cu caracteristici genomice intermediare au fost regiunea principală a comutării compartimentelor A/B.
Graniile TAD definesc gama de interacțiuni ale TAD-urilor. În multe cazuri, variația granițelor TAD reprezintă o schimbare în reglarea genelor. Cercetătorii au construit, de asemenea, un genom pan-3D al limitelor TAD. Genomul Pan-3D a arătat că limitele TAD au un nivel mai mare de variație decât compartimentele A/B. O analiză ulterioară a arătat că retrotranspozonii non-LTR (LINE și SINE) s-au îmbogățit în jurul granițelor TAD, sugerând că aceste două tipuri de elemente au funcții importante în menținerea granițelor TAD.
În plus, elementele țigănești și repetițiile satelitului au fost îmbogățite. în jurul limitelor TAD specifice aderării, indicând faptul că aceste elemente joacă roluri unice în formarea granițelor TAD specifice. Aceste rezultate explică modul în care superfamiliile de elemente transpozabile (TE) remodelează genomul 3D al plantelor pentru prima dată.
Variațiile structurale genomice (SV) sunt principala sursă de variație genetică. Din cauza lipsei de date de înaltă calitate SV, relația dintre variația genomică 3D și SV genomică nu a fost investigată la plante. Cercetătorii au explorat în continuare relația dintre SV genomică și variația genomică 3D pe baza datelor de înaltă calitate SV din ansamblul genomului de novo. Cercetarea a arătat că variația prezenței și absenței (PAV) joacă cel mai important rol în variația genomică 3D. O analiză ulterioară a arătat că conținutul elementelor țigănești și al repetărilor satelitului a crescut semnificativ în SV-urile care au format granițele TAD specifice aderării.
Aceste rezultate au confirmat că TE-urile pot remodela evoluția genomului 3D prin conducerea SV-urilor. Pentru a explora relația dintre diversitatea genomului 3D și expresia genelor, au verificat corelația dintre genomul 3D și expresia genelor la mai multe niveluri.
În plus, ei au explorat, de asemenea, procesul de selecție a genomului 3D la soia sălbatică, rasele locale și soiurile în timpul domesticirii și îmbunătățirii. Ei au descoperit că selecția genomului 3D a avut loc în principal în timpul domesticirii, mai degrabă decât în timpul îmbunătățirii. Această selecție a remodelat reglarea genelor și a dus la modificări în expresia genei de soia.
„Această lucrare investighează diversitatea genetică a genomului 3D în germoplasma plantelor prin construcția genomului pan-3D, dezvăluie rolurile TE-urilor plantelor în remodelare. Genomul 3D, analizează variația genomului 3D cauzată de SV-urile genomice și selecția și efectele funcționale ulterioare ale genomului 3D în timpul domesticirii culturilor Aceste studii oferă o nouă modalitate de a înțelege evoluția genomului plantelor și, de asemenea, oferă resurse valoroase pentru ameliorarea designului molecular. ”, a spus Tian Zhixi, liderul grupului și autorul corespondent al studiului.
Comentarii:
Adauga Comentariu