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水生所模式鱼类基因组大小演化研究取得进展

2010-07-05 00:00 中国科学院水生生物研究所 水生生物研究所 阅读 0
核心摘要: 中国科学院水生生物研究所何舜平研究员团队通过构建刺河鲀BAC文库并测序,揭示了河鲀基因组大小变化的机制:内含子长度与基因组大小正相关,转座子序列的非等速积累是主要驱动因素。该研究为理解脊椎动物基因组演化提供了重要证据。

基因组大小是指一个基因组中所含的DNA总量,是生物进化中最基本且最复杂的遗传特征之一。例如,生物体的复杂程度与基因组大小并无显著相关性,这一现象被称为C值悖论。作为模式物种的红鳍东方鲀和斑点绿河鲀是目前已知基因组最小的脊椎动物(<400 Mb,仅为人基因组大小的八分之一),全基因组测序分析发现它们拥有与人相近的基因数量。因此,河鲀基因组大小的变化机制引起了广泛关注。

在中国科学院水生生物研究所何舜平研究员的指导下,博士研究生郭宝成等通过构建刺河鲀(基因组大小为780 Mb)的BAC文库并随机挑取克隆测序,在基因组水平上研究了河鲀基因组大小的变化。对10个BAC克隆、总长776 kb的刺河鲀基因组测序分析发现,河鲀基因组大小的变化同时表现为基因组同源区域和非同源区域长度的改变。基因组注释结果表明,内含子长度与河鲀基因组大小变化呈正相关:刺河鲀的内含子平均长度为566 bp,显著大于红鳍东方鲀和斑点绿河鲀的435 bp。此外,转座子序列的含量和家族在不同河鲀基因组中表现出明显差异,且转座子序列的非等速积累是导致河鲀基因组大小变化的主要机制。

该成果被国际同行评价为对河鲀基因组大小变化传统研究的重要补充和证明。目前,该研究已在线发表于《BMC Genomics》(2010, 11:396, doi:10.1186/1471-2164-11-396)。

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