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一个国际研究组生成虹鳟鱼的全基因组序列

摘要 : 华盛顿州立大学带领的一个国际研究组报告了虹鳟鱼的全基因组序列。这项研究所研究的是,自大约1亿年前发生在虹鳟鱼身上的一次罕见的基因组加倍事件以来基因演化的速度。相关文章发表于2014年4月22日的《Nature Communications》杂志上。
一个国际研究组生成虹鳟鱼的全基因组序列

基因组复制(WGD)事件是当一个基因组突然加倍时发生的。虽然这个过程对脊椎动物演化有重要后果,但我们对它却很不了解,因为大多数已知的WGD事件都极为古老。虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)为研究基因组加倍的演化后果提供了一个独特平台,因为它经历了一个相对来说时间较近的WGD事件。

Yann Guiguen及同事利用来自虹鳟鱼的基因组序列和基因表达数据发现,虽然全部蛋白编码基因中大约有一半自从其WGD事件以来已被删除,但微RNA基因几乎全部作为复制版本被保留了下来。他们还报告说,在胚胎发育和神经突触发育及功能中所涉及的基因被优先保留了下来。

这表明,WGD之后的基因演化是一个有条不紊的过程,它对了解脊椎动物基因组的演化有重要意义。与这些变化相关的时间点也意味着,这样一个事件之后的基因演化是一个比以前所认为的慢很多的过程。

原文摘要:

The rainbow trout genome provides novel insights into evolution after whole-genome duplication in vertebrates

Camille Berthelot, Frédéric Brunet, Domitille Chalopin, Amélie Juanchich, Maria Bernard,Benjamin Noël, Pascal Bento, Corinne Da Silva, Karine Labadie, Adriana Alberti, Jean-Marc Aury, Alexandra Louis, Patrice Dehais, Philippe Bardou, Jérôme Montfort, Christophe Klopp, Cédric Cabau, Christine Gaspin, Gary H. Thorgaard, Mekki Boussaha et al.

Vertebrate evolution has been shaped by several rounds of whole-genome duplications (WGDs) that are often suggested to be associated with adaptive radiations and evolutionary innovations. Due to an additional round of WGD, the rainbow trout genome offers a unique opportunity to investigate the early evolutionary fate of a duplicated vertebrate genome. Here we show that after 100 million years of evolution the two ancestral subgenomes have remained extremely collinear, despite the loss of half of the duplicated protein-coding genes, mostly through pseudogenization. In striking contrast is the fate of miRNA genes that have almost all been retained as duplicated copies. The slow and stepwise rediploidization process characterized here challenges the current hypothesis that WGD is followed by massive and rapid genomic reorganizations and gene deletions.

来源: Nature Communications 浏览次数:35

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