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我院王建军教授课题组在昆虫Helitron转座子分类、进化及水平转移研究中取得新进展
发布日期:2019-06-03 浏览次数: 字号:[ ]

广泛分布于几乎所有真核生物中的转座子能够影响基因组的大小和结构,丰富基因组的遗传多样性,在宿主的进化过程中发挥重要作用Helitron转座子不同于典型的DNA转座子,它在整合到宿主基因组的过程中没有发生靶标位点重复,也不产生末端重复序列,因此与其它DNA转座子相比,Helitron转座子的鉴定更加困难。已有研究表明,Helitron转座子能捕获宿主基因片段并可在不同物种间水平转移,但长期以来对其机制尚不明确。

2019年5月31日,转座子专业期刊Mobile DNA在线发表了我院王建军教授课题组和江苏省农科院方继朝团队合作完成的题为“Characterization of a novel Helitron family in insect genomes: insights into classification, evolution and horizontal transfer”的研究论文。该研究发现一种广泛分布于27种昆虫及2种蜘蛛基因组中的新型Helitron转座子Hel1。基于Helitron转座子的作用机制和结构特征,传统的Helitron分类标准被重新修订,并将发现的Helitron转座子分为2个家族,9个亚家族和35个exemplars。进一步重新构建了菜蛾盘绒茧蜂柑橘凤蝶、芜菁叶蜂温室希蛛基因组4个自主性Hel1转座子,并对Hel1A转座子进行了基因组插入特征分析,发现Hel1A转座子偏向于插入基因组内含子中。有趣的是在草地贪夜蛾基因组中,发现Sfru_Hel1Aa, Sfru_Hel1AbSfru_Hel1Ac存在阶梯式捕获基因片段现象Helitron转座子捕获基因片段的filler DNA模型提供了直接证据。研究还发现菜粉蝶Prap_Hel1Aa转座子可能来源于菜蛾盘绒茧蜂,这种非典型宿主-寄生互作关系可能更有利于转座子的水平转移。该研究本项目得到国家自然科学基金及江苏省自然科学基金支持。

  

1、新型Helitron转座子在256种昆虫和22种蜘蛛基因组中的分布


 

2草地贪夜蛾Sfru_Hel1Aa, Sfru_Hel1AbSfru_Hel1Ac基因片段的阶梯式捕获


 

3、29个物种中35个exemplars的系统发生关系



全文链接:https://mobilednajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13100-019-0165-4

(供稿:孟祥坤)




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