威斯腾生物:整体实验外包专业服务
第四届中国药物基因组学学术大会暨_首届中国个体化用药—精准医学科学产业联盟大会
伯豪生物转化医学服务平台

Nature:真核生物基因组中大量的内含子从哪来?

2016/11/01 来源:生物探索
分享: 
导读
发表在10月27日的Nature的一篇文章回答了真核生物体的基因组中内含子是怎么来的机制。通过研究含有很多新内含子的藻类基因组,研究人员认为DNA转座子可以充当内含子序列来源。


在真核生物体的基因组中,基因区域通常被称为内含子的片段所打断。内含子是序列中断的基因,作为信使RNA的一部分必须被删除。生物学家在四十年前发现这些中断的片段。从那时起,内含子的起源变得越来越神秘,作为一个不规则的历史积累的证据,在进化过程中,很少有引入大量新的内含子的时间点。但奇怪的是现代基因组中内含子却无处不在。

这么多的内含子是怎么来的?为什么内含子积累如此不平衡?发表在10月27日的Nature上,由CNR的研究人员Jason Huff和Daniel Zilberman以及三藩州立大学的Scott Roy合作,开始回答这些问题。

要找出内含子是怎么来的机制,作者们研究了两个亲缘关系较远、有相当多新引入的内含子的藻类Micromonas pusilla和Aureococcus anophagefferens。M. pusillad有上千高度相似的剪接体内含子,还是个未解决的机制。这些内含子的单元有特别的长度和序列。他们发现新的内含子主要来自于被称为DNA转座子的遗传单元,转座子可以跳入基因组进入基因,如果它们正确地移走的话不影响蛋白质的生产。这种方式会带来新的内含子。

在它们的基因组中,短的、非自主的转座子产生成千上万的内含子。每一个转座子携带一个剪切位点。其它的剪切位点是在转座子插入时增加的,这让RNA能实现完美的拼接。序列的分布会根据密码子偏好性而增加,转座子产生的内含子也呈现同样的偏好性。


图片来自于加州大学伯克利分校网站该文章新闻报道

这些转座子插入预先存在的核小体之间,这样多个核小体附近的插入产生核小体大小的中间段。所以转座子的插入和序列的选择也许可以解释内含子的偏好以及在真核生物中盛行的核小体大小的外显子。

由于DNA转座子能在基因组中快速增值然后停止,这能解释为什么内含子戏剧性般突然出现在真核生物的进化中。这两种藻类和转座子之间的进化距离显示,这两个例子是独立产生的,提示了作者概括的机制可以对内含子是怎样产生的做常规性的解释。

本网站所有注明“来源:生物探索”的文字、图片和音视频资料,版权均属于生物探索所有,其他平台转载需得到授权。本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源和作者,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(editor@biodiscover.com),我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点,不代表本站立场。