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转座子引起的猪ktn1基因结构变异及其与生产性能的关联分析

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生物工程学报 2020年第2期36卷 267-275页

作者：陈才陈伟郑尧顾浩王伟王宵燕高波宋成义扬州大学动物科学与技术学院

为探明转座子对猪的ktn1基因及其侧翼区结构变异的贡献,从全基因组测序(WGS)数据库中获取14个猪基因组中的ktn1基因序列和侧翼序列,通过ClustalX多序列比对和RepeatMasker转座子注释,全面解析转座子对ktn1的影响。通过PCR检测到一个SIN... 详细信息

为探明转座子对猪的ktn1基因及其侧翼区结构变异的贡献,从全基因组测序(WGS)数据库中获取14个猪基因组中的ktn1基因序列和侧翼序列,通过ClustalX多序列比对和RepeatMasker转座子注释,全面解析转座子对ktn1的影响。通过PCR检测到一个SINEA1转座子插入多态,在苏姜猪群体中与相关性状进行关联分析。结果显示,ktn1基因及其侧翼区中含有至少77个转座子片段,其中绝大部分(98.70%)为SINE类转座子,并鉴定到9个小结构变异和4个由转座子引起的大结构变异,表明转座子是基因变异的重要来源。其中一个SINEA1插入多态引起的结构变异,在不同品种中呈现丰富的多态性,且无插入个体(SINE-/-)苏姜猪的断奶窝重((64.20±10.6) kg)比纯合有插入个体(SINE+/+)((74.14±9.0) kg)和杂合有插入个体(SINE+/-)((69.71±7.7) kg)轻(P转座子插入多态研发分子标记具有可行性,提示转座子插入多态分子标记在分子辅助育种中具有较强的应用潜力。

关键词：转座子插入多态结构变异 ktn1基因关联分析

转座子介导MYB在果树花青素合成中的调控作用

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中国果树 2022年第2期 7-11页

作者：江春阳杜美娥梁兆林丛佩华张利义中国农业科学院果树研究所农业农村部园艺作物种质资源利用重点实验室辽宁兴城125100 鄂尔多斯生态环境职业学院

着色是果实的重要品质性状,也是果树育种计划的重要目标之一。随着更多高质量的果树基因组测序完成,与花青素相关的果实着色的分子调控机制已取得了重要进展,特别是转座子作为重要调控元件控制MYB转录因子影响果实着色的机制,在一些重... 详细信息

着色是果实的重要品质性状,也是果树育种计划的重要目标之一。随着更多高质量的果树基因组测序完成,与花青素相关的果实着色的分子调控机制已取得了重要进展,特别是转座子作为重要调控元件控制MYB转录因子影响果实着色的机制,在一些重要果树上已被揭示。综述了转座子调控果树果实着色的相关进展,特别是基于基因组给出了控制梨果实着色的2个重要转录因子MYB10和MYB114启动子区的转座子插入注释,希望能为红色梨以及其他园艺植物果实着色的分子生物学研究提供有价值的线索和思路。

关键词：果实着色转座子 MYB转录因子花青素

利用PiggyBac转座子系统构建表达Δ15 Des酶活性的转基因小鼠

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生物工程学报 2022年第1期38卷 196-206页

作者：王颖杨仕赛赵瑄李亚吕露露朱贵明贵州医科大学生物与工程学院生物与医学工程重点实验室贵州贵阳550025 贵州医科大学生物与工程学院医药生物技术工程研究中心贵州贵阳550025

必需脂肪酸为人体健康和生命所必需,但机体自身不能合成,研究表明ω-3族脂肪酸对人体的生理功能有更加积极的影响。哺乳动物体内缺乏ω-3去饱和酶的基因,来自线虫Caenorhabditis elegans的Δ15-脂肪酸去饱和酶(Δ15Des)可以将体内ω-6... 详细信息

必需脂肪酸为人体健康和生命所必需,但机体自身不能合成,研究表明ω-3族脂肪酸对人体的生理功能有更加积极的影响。哺乳动物体内缺乏ω-3去饱和酶的基因,来自线虫Caenorhabditis elegans的Δ15-脂肪酸去饱和酶(Δ15Des)可以将体内ω-6多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids, PUFAs)转化为ω-3 PUFAs。利用PiggyBac转座子(PB)系统构建表达Δ15 Des酶活性的转基因小鼠可以在较短时间内繁育出稳定遗传的纯合子转基因小鼠,整合率高达35.1%。饲料中添加6%ω-6 PUFAs饲喂小鼠,通过气相色谱(gas chromatography, GC)检测小鼠体内脂肪酸的变化,荧光定量PCR(quantitative PCR,qPCR)和蛋白免疫印迹(Western blotting, WB)来检测Δ15 Des在小鼠体内的表达水平。从qPCR和GC结果分析,阳性小鼠的基因活性率为61.53%,与传统方法相比,Δ15 Des的转入效率及活性都显著提高,且纯合子比杂合子表达更高的活性,进一步验证了PiggyBac转座子系统高效的转导效率和安全稳定性。

关键词：多不饱和脂肪酸 Δ15脂肪酸去饱和酶转座子转基因

转座子在植物XY性染色体起源与演化过程中的作用

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遗传 2015年第2期37卷 157-164页

作者：李书粉李莎邓传良卢龙斗高武军河南师范大学生命科学学院新乡453007

XY性染色体决定系统是决定植物性别的主要方式,但是对于其起源与演化机制却知之甚少。目前认为,携带控制雌蕊或雄蕊发育基因的一对常染色体由于某种未知原因的突变形成早期的neo-Y或neo-X性染色体,随着演化的进行,早期XY性染色体之间的... 详细信息

XY性染色体决定系统是决定植物性别的主要方式,但是对于其起源与演化机制却知之甚少。目前认为,携带控制雌蕊或雄蕊发育基因的一对常染色体由于某种未知原因的突变形成早期的neo-Y或neo-X性染色体,随着演化的进行,早期XY性染色体之间的重组逐渐受到抑制,非重组区域扩展最终形成异型的性染色体。研究发现,重复序列的累积以及DNA甲基化等因素都可能参与了XY性染色体的异染色质化、重组抑制及Y染色体体积增大过程。转座子作为一种基因组中含量最高的重复序列在性染色体演化中扮演了重要的角色,包括性染色体演化的起始激发,以及导致性染色体局部表观遗传修饰使其发生异染色质化扩展和重组抑制。文章综述了转座子在植物性染色体上的累积及其与性染色体异染色质化之间的关系,并简要分析了转座子在性染色体演化过程中的作用。

关键词：表观遗传修饰异染色质化重组抑制转座子 XY性染色体

Tc1/Mariner转座子超家族在褶皱臂尾轮虫中的进化和表达分析

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2022年第4期52卷 62-74页

作者：范正杰王玉珏张全启中国海洋大学海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室山东青岛266003 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室山东青岛266237 中国海洋大学三亚海洋研究院海南省热带水产种质重点实验室海南三亚572000

为了探究Tc1/Mariner转座子超家族对褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)基因组结构和基因表达调控的影响,本研究基于褶皱臂尾轮虫的基因组和转录组数据,对褶皱臂尾轮虫的重复序列进行了注释,并对褶皱臂尾轮虫的转座子的表达和其临近... 详细信息

为了探究Tc1/Mariner转座子超家族对褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)基因组结构和基因表达调控的影响,本研究基于褶皱臂尾轮虫的基因组和转录组数据,对褶皱臂尾轮虫的重复序列进行了注释,并对褶皱臂尾轮虫的转座子的表达和其临近基因的表达进行了统计和富集,在基因上下游及内部区域富集到了10个转座子家族(其中3个家族属于Tc1/Mariner超家族)。在针对褶皱臂尾轮虫的Tc1/Mariner超家族分析中,共发现其7个亚家族:Tc1(DD34E)、Tc2(DD35D)、Mariner(DD34D)、Pogo(DDxD)、Sagan(DD30D)、Tigger(DD32/36D)和Fot1(DD30D),并主要分布在基因间区,对转座酶催化区域的结构和系统发育分析显示拥有完整转座酶的3个亚家族(Tc1、Tc2和Pogo)保守性强且聚类情况良好。基于转录组数据发现各个家族的表达模式较为相似,在雄性阶段表达较高。Tc1/Mariner超家族临近基因的功能大量涉及到环境信息处理和生物发育调节,反映了褶皱臂尾轮虫基因组对环境的适应。本研究通过对褶皱臂尾轮虫Tc1/Mariner转座子超家族在基因组中的进化和表达进行系统分析,为从功能角度认知Tc1/Mariner转座子并理解Tc1/Mariner对基因组进化的作用提供了新的线索。

关键词：褶皱臂尾轮虫 Tc1/Mariner 转座子系统发育表达分析

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转座子与转座子相关的非编码小RNA

中国细胞生物学学报 2022年第2期44卷 362-371页

作者：李首道周明兵浙江农林大学林业与生物技术学院亚热带森林培育国家重点实验室杭州311300

转座子是一种在真核生物基因组中大量存在的可移动DNA序列。非编码小RNA具有广泛的生物学功能,能够在不同层面影响基因的表达。在许多真核生物基因组中,转座子是非编码小RNA的重要来源。最近的一些研究发现,转座子和其衍生非编码小RNA... 详细信息

转座子是一种在真核生物基因组中大量存在的可移动DNA序列。非编码小RNA具有广泛的生物学功能,能够在不同层面影响基因的表达。在许多真核生物基因组中,转座子是非编码小RNA的重要来源。最近的一些研究发现,转座子和其衍生非编码小RNA在基因调控中发挥着重要作用,但是国内相关的综述却较少。所以该文从转座子与其衍生的非编码小RNA的关系,这些小RNA在基因组和生物进化中扮演的角色两方面,对现阶段关于转座子和非编码小RNA的相关研究成果进行综述。

关键词：转座子非编码小RNA 微小RNA

牛亚科物种转座子与串联重复序列之间的进化关系

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中国农业科学 2022年第9期55卷 1859-1867页

作者：张瑞张天留范婷婷朱波张路培徐凌洋高会江李俊雅陈燕高雪中国农业科学院北京畜牧兽医研究所

【目的】重复序列是真核生物基因组中重要组成部分，对物种进化、基因遗传变异、转录调控等具有重要作用。研究旨在揭示牛亚科物种重复序列特征，研究转座子和串联重复序列间的进化关系，为牛亚科物种重复序列的研究提供理论支撑。【方... 详细信息

【目的】重复序列是真核生物基因组中重要组成部分，对物种进化、基因遗传变异、转录调控等具有重要作用。研究旨在揭示牛亚科物种重复序列特征，研究转座子和串联重复序列间的进化关系，为牛亚科物种重复序列的研究提供理论支撑。【方法】以普通牛、瘤牛、牦牛、水牛、野牛以及大额牛6个牛亚科物种的基因组序列为研究对象，利用TRF和RepeatMasker软件对6个牛亚科物种基因组中的串联重复序列（tandem repeats sequence,TRs）和转座子（transposable elements,TEs）进行鉴定，并通过本地BLAST比对，分析两类重复序列间的相似性，单位点（single-locus TRs, slTRs）和多位点串联重复序列（mutiple-locus TRs, mlTRs）以及转座子内部的串联重复特征。【结果】（1）6个牛亚科物种中，重复序列在普通牛中的比例最高，为49.13%，其次为水牛46.82%、大额牛46.66%、瘤牛42.70%、野牛42.36%、牦牛42.34%；其中转座子在基因组中的比例为40.57%—45.71%，高于串联重复序列的比例（1.50%—3.42%）。（2）串联重复序列中，mlTRs的比例（76%—99%）显著高于slTRs(1%—24%)，表明mlTRs为6个牛亚科物种中串联重复序列的主要组成。（3）TE-derieved的串联重复序列分析表明，TRs中43%—84%的序列来源于转座子，其中多位点串联重复序列可高达94%。（4）TRs-related转座子及其活性分析表明，与TRs具有相似性的转座子主要来自非长末端重复序列（non-Long Terminal Repeats, non-LTR），包括SINE(Short Interspersed Nuclear Element, SINE)和长末端重复序列（Long Interspersed Nuclear Element, LINE），其中SINE/Core-RTE（主要为BOV-A2）的数量（14 423—24 193）和相对丰度（4.06%—6.77%）最高，被认为是牛亚科物种中最年轻且最具活力的转座子。（5）转座子的串联重复特征分析表明，BovB在0—600 bp,L1＿BT在1 500—2 700 bp的序列分别发生了大量的串联重复，与consensus序列的一致性分别达93%和87%以上，且两段区域均为非编码区。【结论】重复序列在牛亚科物种中具有相似的分布特征，non-LTR是牛亚科物种TRs-relatedTEs的重要来源，且SINE/Core-RTE（主要为BOV-A2）为牛亚科物种最年轻且最具活力的转座子；同时串联重复序列又可作为转座子内部结构的组成部分，表明串联重复序列与转座子在基因组的进化过程相互影响、相互作用。

关键词：牛亚科转座子串联重复序列进化

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谷子、水稻与其野生种基因组转座子比较

中国农业大学学报 2023年第7期28卷 35-45页

作者：李亚军杨宇琭孙蓉李旭凯李红英山西农业大学农学院山西太谷030801 山西农业大学生命科学学院山西太谷030801

为探究转座子(Transposable elements,TEs)在谷子、水稻驯化过程中的变异,选取谷子(Setaria italica)、狗尾草(Setaria viridis)、栽培稻(Oryza sativa japonica,Oryza sativa indica)、野生稻(Oryza rufipogon,Oryza nivara)的基因组进行转座子注释,统计分析各类转座子在基因组中的插入数及位置,对调控落粒、分蘖、抽穗期和株高等驯化相关基因进行相似性比对。结果表明:在‘晋谷21’突变体(xiaomi)基因组中插入的转座子数目比狗尾草中多4865个,‘豫谷1号’基因组中插入的转座子数目比狗尾草中少6286个,而水稻栽培种基因组中转座子数目及所占比例仅为野生种的1/2。在落粒、米色等驯化相关基因中转座子插入在数目及位置上都存在差异,在谷子落粒基因中,谷子基因存在转座子插入,而狗尾草基因中不存在;在谷子米色相关基因中,狗尾草基因中存在转座子插入,谷子基因中不存在。转座子介导驯化相关基因功能变异,历经较长时间的农业生产将适合栽培的农艺性状稳定了下来。

关键词：转座子谷子水稻栽培驯化

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细菌中介导多重耐药的Tn7转座子研究进展

微生物学报 2023年第11期63卷 4133-4143页

作者：陈璇毛铃雅王钦王红宁雷昌伟四川大学生命科学学院、生物资源与生态环境教育部重点实验室、动物疫病防控与食品安全四川省重点实验室四川成都610065

转座子是介导细菌耐药性传播的重要可移动遗传元件。Tn7转座子与细菌耐药密切相关,其携带转座模块和Ⅱ类整合子系统。Tn7编码转座相关蛋白TnsABCDE进行“剪切-粘贴”机制转座,转座核心TnsABC也可与三链DNA或Cas-RNA复合物结合实现转座... 详细信息

转座子是介导细菌耐药性传播的重要可移动遗传元件。Tn7转座子与细菌耐药密切相关,其携带转座模块和Ⅱ类整合子系统。Tn7编码转座相关蛋白TnsABCDE进行“剪切-粘贴”机制转座,转座核心TnsABC也可与三链DNA或Cas-RNA复合物结合实现转座。近年来新发现了多种介导多重耐药的Tn7转座子,其在介导细菌抗生素、消毒剂和重金属抗性基因的获得、传播扩散等方面发挥了重要作用。本文综述了细菌中Tn7转座子的遗传结构、转座机制、流行以及新发现的介导多重耐药的Tn7转座子,以期为细菌中Tn7转座子的深入研究提供参考。

关键词：转座子 Tn7 转座机制多重耐药