研讨揭开转座子运动与染色质高级构造退化奥妙

近日，华中农业年夜学棉花改进团队颁发相关研讨论文，初次颁布了棉属中比四倍体棉花基因组更年夜的K2基因组，并对A2基因组和D5基因组进行了降级，发现基因组特异的转座子扩增招致了基因组扩张，通过比拟三维基因组研讨提醒了年青的转座子扩增随同着棉属特异的染色质高级构造造成。

棉花（Gossypium）家族成员泛滥，含有年夜约52个种，共9种基因组类型，包含二倍体基因组A-G、K和四倍体AD。二倍体棉种染色体数量一致，但基因组年夜小差别达三倍以上，最年夜的二倍体基因组K比四倍体基因组AD更年夜。是以，棉花是研讨基因组年夜小退化的紧张资本。该团队后期的研讨标明，二倍体A和D基因组在多倍化造成四倍体AD基因组的进程中，随同着染色质高级构造的从新组织，并对同源基因的表白调控发生影响，但关于转座子运动与染色质高级构造退化之间的关系知之甚少。

本研讨应用Nanopore测序技术组装了圆叶棉的基因组（K2），组装年夜小为2444 Mb；提升了亚洲棉（A2）和雷蒙德氏棉（D5）的基因组，组装年夜小别离为1621 Mb和750 Mb。反复序列正文标明K2基因组中反复序列占81%，A2占68%，D5占57%。绝对于D5，K2和A2中棉种特异的反转录转座子扩增是形成这三个基因组年夜小三倍变动的起因， 特殊是Gypsy和DIRS类型，但转座子扩增对同源基因的地位关系影响较小。全长转座子拔出光阴阐发标明K2基因组直达座子拔出最为陈旧，A2基因组有更多年青的转座子。

联合染色质互作数据，研讨发现三个基因组中17%的共线性同源基因表示为A/B区室的染色质状态改动，这与沉闷的转座子扩增相关。绝对于D5基因组，在K2和A2基因组转座子的扩增随同着A区室（沉闷）的基因增多。同时，年夜约60%的拓扑构造域（TAD）在三个基因组中产生了从新组织，特殊是K2基因组不激进的TAD界限存在特异的和年青的转座子拔出。基于这些成果，提出了三个棉种分解进程中，基因组扩张-转座子扩增介导的A/B 区室转换和TAD重组的退化模子（图1）。(100yiyao.com）