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建鲤基因组中一个ty3-gypsy反转录转座子的发现与分析
  • ISSN号:1005-8737
  • 期刊名称:中国水产科学
  • 时间:2016
  • 页码:1-7
  • 分类:S917[农业科学—水产科学]
  • 作者机构:农业部淡水渔业和种质资源利用重点实验室,中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,江苏无锡214081
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(31200918); 江苏省自然科学基金项目(BK2011184); 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(2015JBFM06)
  • 相关项目:建鲤基因组中具有转录活性的ty3-gypsy反转录转座子的分离和转录特性分析
作者: 曹丽萍|
中文摘要:

转座子是动植物基因组的重要组成部分,在前期研究中发现建鲤(Cyprinus carpio var.jian)基因组中存在一个ty3-gypsy反转录转座子类型的转座子,并将其命名为JRE转座子(Jian carp Retrotransposon,JRE)。为了研究JRE反转录转座子在建鲤基因组中的功能,采用PCR扩增、荧光定量PCR和原位杂交等方法对JRE转座子的特性进行了研究。JRE反转录转座子全长5126 bp,具有5?端470 bp和3?端453 bp长末端重复片段(long terminal repeat end,LTR),中间的开放阅读框(ORF)包括核心蛋白基因(gag)和酶基因区域(pol),其长度为4203 bp。pol基因具有典型的ty3-gypsy反转录转座子结构,基因顺序为PR-RT-RH-IN基因。对pol基因的同源分析表明,其与虾夷扇贝(Mizuhopecten yessoensis)、栉孔扇贝(Azumapecten farreri)、大堡礁海绵(Xiphophorus maculates)和斑剑尾鱼(Xiphophorus maculates)pol基因相似性分别为40.7%、40.0%、32.8%和30.1%,因此JRE可能属于JULE反转录转座子家族。采用实时定量PCR对JRE转座子在建鲤基因组内的拷贝数进行了测定,结果表明其拷贝数为124,同时对不同组织中的m RNA表达量的研究表明,JRE转座子在建鲤肝、肾、血、肌肉、性腺5种组织中均有表达,在肾和肝中表达量略高。染色体原位杂交结果表明,JRE转座子在建鲤的染色体上随机分布,没有明显的规律性。本研究表明,JRE转座子具有典型的反转录转座子结构,属于JULE转座子的分枝,在染色体上的分布不多,其转录活性并不是很高,对我们了解建鲤基因组构成和特点增加了知识储备,同时为利用转座子的活性进行转基因研究提供了一种新的途径和工具。

英文摘要:

Transposable elements are major constituents of eukaryote genomes and have a significant effect on genome structure and stability. They also contribute to the genetic diversity and evolution of organisms. Knowledge of their distribution among several genomes is an essential condition to study their dynamics and to better understand their role in species evolution. Long terminal repeat(LTR)-retrotransposons have been reported in diverse eukaryote species, indicating a ubiquitous distribution. Among retrotransposons, the transposable element(TE) class, which are specific to eukaryotes, transpose via an RNA intermediate. Based on their structure, LTR-retrotransposons have been divided into two classes: ty3-gypsy and ty1-copia. In previous research, we found a ty3-gypsy-like retrotransposon, named JRE, in the genome of Jian carp, Cyprinus carpio var. jian. To investigate the function of JRE in the genome of Jian carp, PCR amplification, fluorescence quantitative PCR and fluorescent in situ hybridization were used to explore the structure and characteristics of JRE retrotransposon. Multiple alignments of DNA and protein sequences were constructed using MEGA 5.0 software and were manually curated using Bio Edit. Pairwise distances were estimated using the option pairwise deletion of gaps in MEGA5.0. The full-length JRE retrotransposon is 5126 bp, which includes two LTRs of 470 bp at the 5? end and 453 bp at the 3? end, and two open reading frames(ORFs) between them. One ORF of 4203 bp encodes the group-specific antigen(GAG) and polyprotein(POL). The pol gene has a typical Ty3/gypsy retrotransposon structure, and the gene order is protease, reverse transcriptase, RNase H, and integrase(PR–RT–RH–IN). A phylogenetic analysis of the pol gene showed that it has similarities of 40.7%, 40%, 32.8%, and 30.1% to retrotransposons of the Yesso scallop, Farrer's scallop, a Great Barrier Reef sponge, and the spot swordtail fish, respectively. Therefore, JRE might belong to the JULE retrotranspo

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期刊信息
  • 《中国水产科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国农业部
  • 主办单位:中国水产科学研究院 中国水产学会
  • 主编:张显良
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  • 国际标准刊号:ISSN:1005-8737
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  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,中国科学引文数据来源期刊,中国科技论文统计源期刊及荣获首届《CAJ-CD规范》...
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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