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化学家判别一类超越无脊椎脊椎动物基因复制机制

基因既可以通过DNA水平的复制,也可以通过RNA水平的复制来产生新的拷贝,后者又称为逆转录基因,产生的过程称为逆转录。有实验证明在哺乳动物中,逆转录基因由一种non-LTR(long
terminal repeat,长末端重复序列)类型的逆转座子即LINE-1(long
interspersed nuclear
element,或称L1)介导产生,但是在其他动物中却并不明确。

基因既可以通过DNA水平的复制,也可以通过RNA水平的复制来产生新的拷贝,后者又称为逆转录基因,产生的过程称为逆转录。有实验证明在哺乳动物中,逆转录基因由一种non-LTR类型的逆转座子介导产生,但是在其他动物中却并不明确。日前,中科院动物所张勇研究组在逆转座子介导的复制过程研究取得进展,相关成果发布于《基因组研究》。

科学家鉴定一类跨越无脊椎脊椎动物基因复制机制

中国科学院动物研究所张勇研究组首先在黑腹果蝇中鉴定出15个多态性的逆转录基因,发现它们都具有一种相同的结构,即中间为逆转录基因,两侧为LTR逆转座子的嵌合结构。这些逆转录基因与逆转座子的融合点存在微同源序列,说明它们与LINE-1介导产生的逆转录基因不同,而是由一种模板跳转的机制产生的。在进一步对蚊子、斑马鱼、鸡、老鼠和人进行同样的研究时发现,这些物种中都含有同样嵌合结构的逆转录基因。由此研究首次提出一个模型来解释上述现象:逆转录基因是由LTR逆转座子在复制过程中,借助微同源序列发生模板跳转而产生的。这是一种全新的外显子重排机制,即多个逆转录基因可以融合在一起,进而形成更复杂的嵌合基因发挥功能。逆转录基因可与两侧的LTR逆转座子序列共表达,说明嵌合基因产生之后可以立刻转录表达。此外,嵌合基因的转录本与母基因具有相同的翻译读码框,即它们极有可能进而翻译蛋白发挥功能。总之,研究组通过大尺度跨物种分析,鉴定了一种跨越无脊椎和脊椎动物的高度保守的基因复制机制,它将持续地改变动物体的基因构成。

金沙国际官方网址 ,科研人员首先在黑腹果蝇中鉴定出15个多态性的逆转录基因,发现它们都具有一种相同的结构,即中间为逆转录基因,两侧为LTR逆转座子的嵌合结构。这些逆转录基因与逆转座子的融合点存在微同源序列,说明它们与LINE-1介导产生的逆转录基因不同,而是由一种模板跳转的机制产生的。

基因既可以通过DNA水平的复制,也可以通过RNA水平的复制来产生新的拷贝,后者又称为逆转录基因,产生的过程称为逆转录。有实验证明在哺乳动物中,逆转录基因由一种non-LTR类型的逆转座子介导产生,但是在其他动物中却并不明确。日前,中科院动物所张勇研究组在逆转座子介导的复制过程研究取得进展,相关成果发布于《基因组研究》。

这项研究以LTR retrotransposons create transcribed retrocopies in
metazoans
为题于10月20日在线发表于《基因组研究》(Genome
Research,
doi:10.1101/gr.204925.116)。研究组助理研究员谭生军为第一作者,研究员张勇为通讯作者。瑞士洛桑大学博士Margarida
Cardoso-Moreira、中科院遗传与发育生物学研究所博士刘忠华和研究员黄勋、美国芝加哥大学教授龙漫远为该项目提供了大力支持。

在进一步对蚊子、斑马鱼、鸡、老鼠和人进行同样的研究时发现,这些物种中都含有同样嵌合结构的逆转录基因。由此研究首次提出一个模型来解释上述现象:逆转录基因是由LTR逆转座子在复制过程中,借助微同源序列发生模板跳转而产生的。这是一种全新的外显子重排机制,即多个逆转录基因可以融合在一起,进而形成更复杂的嵌合基因发挥功能。逆转录基因可与两侧的LTR逆转座子序列共表达,说明嵌合基因产生之后可以立刻转录表达。此外,嵌合基因的转录本与母基因具有相同的翻译读码框,即它们极有可能进而翻译蛋白发挥功能。

科研人员首先在黑腹果蝇中鉴定出15个多态性的逆转录基因,发现它们都具有一种相同的结构,即中间为逆转录基因,两侧为LTR逆转座子的嵌合结构。这些逆转录基因与逆转座子的融合点存在微同源序列,说明它们与LINE-1介导产生的逆转录基因不同,而是由一种模板跳转的机制产生的。

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