北京林業(yè)大學(xué)林木分子育種創(chuàng)新團(tuán)隊在全球率先開展植物假基因的發(fā)現(xiàn)與功能解析,研究成果近期在線發(fā)表于生物學(xué)top期刊《The Plant Cell》(5年if:9.378)。該研究為解析植物基因組復(fù)雜非編碼序列功能提供了重要理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。
基因組中2%的DNA用來編碼蛋白質(zhì),剩余98%的序列通常被認(rèn)為是物種基因組進(jìn)化過程中產(chǎn)生的無功能“垃圾DNA(Junk DNA)”。其中,假基因是*典型的“垃圾 DNA”,在林木及其他植物基因組中占較大比例。
假基因真的沒有功能嗎?圍繞這個問題,團(tuán)隊開發(fā)了一套適合搜索植物基因組假基因序列的編程軟件(PlantPseudo),鑒定了重要模式樹種楊樹等7個植物基因組的假基因序列。在楊樹基因組中共鑒定出2.4萬條假基因,約是真基因數(shù)目的一半,其他植物同樣如此。將假基因與基因組的調(diào)控序列比對發(fā)現(xiàn),基因組很大比例的調(diào)控序列集中在假基因周圍。這表明假基因并不是無用序列,它們在基因組中具有調(diào)控功能,起到了維持植物細(xì)胞正常新陳代謝的作用。
該研究得到國家重點研發(fā)計劃課題與國家自然科學(xué)基金項目等項目聯(lián)合支持。生物學(xué)院副教授謝劍波為論文*作者,張德強(qiáng)教授為通訊作者,青年教師劉小敏,博士生李英、趙怡陽,團(tuán)隊成員李百煉教授與瑞典植物科學(xué)研究中心Par Ingvarsson教授參與了研究的具體實驗與論文修訂工作。
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