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        在真菌中尋找新的主要基因表達調節(jié)因子
        
			
        
				2018-12-28 11:45:32
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        只有四個字母-A，C，T和G-組成一個有機體的遺傳密碼。改變單個字母或堿基可導致蛋白質結構和功能的改變，從而影響生物體的特性。此外，更微妙的變化可以而且確實發(fā)生，涉及DNA堿基本身的修飾。這種變化的最著名的例子是在其碳環(huán)(5mC)的第5位上的堿性胞嘧啶的甲基化。在真核生物中，一種不太為人所知的修飾涉及在腺嘌呤的堿基6(6mA)中加入甲基。
        

        在真菌中尋找新的主要基因表達調節(jié)因子
        

        在2017年5月8日的Nature Genetics雜志上，由美國能源部聯(lián)合基因組研究所(DOE JGI)的科學家領導的一個小組報告了在最早的分支機構中流行的6mA修改。真菌王國。雖然是真菌已經存在了十億年，并且?guī)缀跄軌蚪到鈳缀跛刑烊淮嬖诘木酆衔锷踔烈恍┤嗽炀酆衔?，已經研究的大多?shù)物種只屬于兩個門，即子囊菌綱和擔子菌綱。其余6組真菌被歸類為“早期發(fā)散譜系”，是真菌譜系中最早的分支。它們包含一個經過精心研究的真菌領域，為生物能源和環(huán)境中的DOE任務提供重要且有價值的基因產品。
        

        研究第一作者和DOE JGI分析師斯蒂芬·蒙多說：“總的來說，與其他譜系相比，早期發(fā)散的真菌很難被理解。然而，許多這些真菌在各種方面變得非常重要。” “考慮Neocallimastigomycetes-這些真菌是目前已知的植物生物質中最強大的降解物之一，并且具有巨大的植物細胞壁降解酶庫，可用于生物能源生產。它們是探索這些未被研究的譜系的一個很好的例子。有價值的生物和技術見解。“
        

        該研究中使用的許多真菌基因組被測序為DOE JGI的1000真菌基因組計劃的一部分，旨在為每個真菌家族產生至少一個參考基因組。在該研究中，該團隊使用Pacific Biosciences測序平臺在DOE JGI測序了16個真菌基因組。雖然該技術的目的是獲得非常高質量的基因組裝配，但DOE JGI科學家現(xiàn)在還利用這種測序平臺來探索表觀遺傳(5mC，6mA)修飾。他們在真菌中發(fā)現(xiàn)了非常高水平的6mA，其中高達2.8%的所有腺嘌呤被甲基化，使用多種獨立方法證實了這些發(fā)現(xiàn)。Mondo指出，基因組6mA的先前記錄保持者是萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii) (由DOE JGI測序和注釋)，其中僅0.4%的腺嘌呤被甲基化。
        

        “這是真核生物中6mA和5mC的首次直接比較之一，以及真菌王國的第一次6mA研究，”DOE JGI真菌基因組學負責人和資深作者Igor Grigoriev說。“6mA已被證明具有不同的功能，取決于生物體。例如，在動物中它參與抑制轉座子活性，而在藻類中它與基因表達正相關。我們的分析表明6mA修飾與表達基因相關并且基于基因功能和保守優(yōu)先沉積，顯示6mA作為重要功能相關基因的表達標記。“
        

        除了6mA執(zhí)行似乎與5mC相反的作用(抑制表達)，該團隊發(fā)現(xiàn)5mC和6mA的存在是反相關的。具體地，當在基因組的重復區(qū)域發(fā)現(xiàn)5mC時，甲基化腺嘌呤在基因啟動子處聚集成致密的“甲基化腺嘌呤簇”(MAC)。在兩條DNA鏈上也發(fā)現(xiàn)了6mA，這可以通過細胞分裂促進甲基化。
        

        “使用基因組學，我們探索真菌的多樣性，以開發(fā)基因，酶和途徑的目錄 - 生物經濟和生物能源應用的零件清單，”格里戈里耶夫說。“其中很多都是在早期分化的真菌中編碼的。在這些真菌中，我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)表達的基因都有6mA MACs。因此，早期分化真菌中DNA甲基化的發(fā)現(xiàn)有助于研究界更好地理解編碼該基因的基因的調控。用于生物經濟和生物能源應用的零件。“
        
			

			
          
        
			
        
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