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真核微生物基因组内rDNA拷贝数与序列多态性关系的研究取得新进展

归档日期:07-07       文本归类:多态      文章编辑:爱尚语录

  真核微生物基因组内rDNA拷贝数与序列多态性关系的研究取得新进展_烟台海岸带研究所

  ) 烟台海岸带研究所免费考研网2017-12-07 09:41:25 阅读(

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  30年来,对动物、植物核糖体RNA基因(rDNA)进化模式与机制的研究结果已被广泛接受:真核生物的rDNA通常遵循协同进化模式(concerted evolution),即同一生物体的核基因组中各个rDNA重复单元的序列完全相同或变异极小。目前, rDNA 中的18S、28S与ITS区间序列及拷贝数是有关物种及种群的分类地位、系统演化、条纹码、分子生态研究的重要标记或参数。海岸带研究所龚骏研究团队通过研究提出真核微生物中rRNA基因族可能并不严格遵循协同进化模式,首次发现rDNA拷贝数与序列变异的正相关关系。

  龚骏研究团队以单细胞的真核生物(原生生物)纤毛虫类为研究材料,采用单细胞DNA提取、单细胞定量PCR等方法,发现纤毛虫细胞具有超高的rDNA拷贝数,纤毛虫可能是迄今所有生物类群基因组中rDNA拷贝数最高的类群;纤毛虫rDNA的基因组内变异较大,最高可达约1%;rDNA的拷贝数与单倍型多样性呈显著正相关。该研究首次提出并证实了微型真核生物基因组rDNA“高拷贝数-高多态性”的猜想,也例证rRNA基因族在真核微生物中也可能不完全遵循协同进化模式。

  该研究成果对于真核微生物分子生态、多样性与进化研究具有重要启示:由于rDNA拷贝数均较高,导致在以rDNA为基础的分子生态学研究中常常高估其相对丰度; rDNA在基因组内部的异质性可能导致对其物种丰富度(richness)的高估,同时也给系统进化分析及物种的分子鉴定带来不确定性。另外,该研究虽然以纤毛虫类为例,但由于多数微型真核生物类群(如硅藻、腰鞭虫、鞭毛虫、肉足虫等)均具有较高rDNA拷贝数,其rDNA基因组内的多态性及带来的问题也极可能同样存在。

  该成果于2013年5月正式发表于国际原生生物研究顶级期刊《Protist》第164卷第4期上,并被期刊编委会一致推选为该期优秀研究论文。

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