苹果Ty1-copia类逆转座子家族鉴定及特性分析

根据逆转座子RT保守序列设计引物,利用PCR方法从苹果'嘎拉'中克隆了20条RT片段,分析苹果基因组内Ty1-copia类逆转座子家族特性及进化关系.结果显示,20条逆转录酶保守序列表现出了高度的异质性.结合已报道的37条苹果Ty1-copia类逆转座子RT片段,构建了系统发育树,发现家族1、3和4中具有转座活性的逆转座子的可能性较大;序列分析表明,Ty1-copia类逆转座子是苹果基因组内序列重组的热点.用RT序列为探针进行Southern杂交,发现苹果基因组内Ty1-copia类逆转座子拷贝数高、分布广泛.研究结果为进一步分离具有转座活性的苹果Ty1-copia类逆转座子及其人工诱导芽变奠定了基础.     

不结球白菜Ty1-copia类逆转座子序列的克隆及表达

参照Ty1-copia类逆转座子逆转录酶的保守区设计简并引物,分别从10个不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis)品种的全基因组中均扩增出260 bp左右的目标条带. 将目的条带回收、克隆和测序后进行分析,DNAstar分析发现,这些序列存在高度的异质性,28个核苷酸序列变化范围为224～278 bp,同源性范围为16.7%～83.0%.28条序列通过核苷酸聚类分为8个家族.推导氨基酸序列有移框突变、终止子突变或二者兼有;与已登录的不同物种同一类型逆转录酶氨基酸系统进化树分析表明,不结球白菜Ty1-copia类逆转座子与芥菜型油菜、拟南芥、芜菁、甜菜可能有共同的起源.半定量和实时定量PCR检测表明,水杨酸(salicylic acid)和Peronospora parasitica均能激活不结球白菜Ty1-copia类逆转座子,逆转座子在不结球白菜叶片中的表达特征说明它可能参与寄主对病原菌的抗性.     

绿豆Ty1/Copia类反转录转座子逆转录酶序列的克隆和分析

利用Ty1/copia类反转录转座子的保守位点设计简并引物,从绿豆(Vigna radiata(L.)Wilczek)基因组中扩增得到了反转录转座子的逆转录酶序列.对扩增得到的约270bp的片段进行分离和克隆,并随机挑选了40个克隆进行测序,结果得到了36个单独的核酸序列,其中18个含有移码突变或终止子.根据序列比对,这些克隆可分为9组以及单个的9种.这40个克隆中,核酸序列相似性从8%到100%,显示出其核酸序列的高度异质性.将这些克隆的核酸序列与来自其他种植物的相应序列进行谱系分析,发现有些克隆与来自其他种植物的相应序列的亲缘关系比这些克隆之间更为接近.斑点杂交显示Ty1/copia反转录转座子约占绿豆基因组的9.3%.     

节瓜Ty1-copia类逆转座子逆转录酶序列的克隆及比对

对8个节瓜（Benincasa hispida var.chieh-qua How）品系基因组DNA中的Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列进行扩增,并对品系A39FA的29个克隆产物的核苷酸序列及翻译的氨基酸序列的系统进化和同源性进行了分析,还对29条氨基酸序列进行了比对。扩增结果表明：8个节瓜品系的基因组DNA中均包含长度约260 bp的逆转录酶核苷酸片段;从品系A39FA中获得的29条Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列（CqRt1至CqRt29）的长度为247~267 bp,同源率为46.2%~98.1%,而它们的氨基酸序列同源率为26.7%~98.8%。序列分析结果表明：节瓜Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列中碱基A、T、G和C的数量分别为65~96、47~92、45~74和32~49,所有序列均富含碱基A和T,AT/GC比为1.35~2.33;缺失突变是造成节瓜Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列长度差异的主要因素,在序列长度和碱基组成方面的明显差异表明节瓜Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列具有高度异质性。翻译后的氨基酸序列中有21条序列存在终止密码子突变、12条序列存在移框突变,表明Ty1-copia类逆转座子是节瓜基因组内序列重组的热点。通过聚类分析可将29个逆转录酶核苷酸序列分为5个家族（Family）,分别包括16、4、4、4和1条序列,其中Family 1可能是具有转座活性的逆转座子家族,但存在转录活性的逆转录酶序列仅占全部序列数量的20.69%。将每一家族中的1~2条序列与其他15种植物的Ty1-copia类逆转座子逆转录酶的氨基酸序列进行比对,显示出较高的同源性。研究结果表明：节瓜与其他植物的Ty1-copia类逆转座子可能有相同起源,而且Ty1-copia类逆转座子可在不同类群间横向传递。     

绿豆Ty1／Copia类反转录转座子逆转录酶序列的克隆和分析

利用Ty1/copia类反转录转座子的保守位点设计简并引物,从绿豆(Vignaradiata(L.)Wilczek)基因组中扩增得到了反转录转座子的逆转录酶序列。对扩增得到的约270bp的片段进行分离和克隆,并随机挑选了40个克隆进行测序,结果得到了36个单独的核酸序列,其中18个含有移码突变或终止子。根据序列比对,这些克隆可分为9组以及单个的9种。这40个克隆中,核酸序列相似性从8%到100%,显示出其核酸序列的高度异质性。将这些克隆的核酸序列与来自其他种植物的相应序列进行谱系分析,发现有些克隆与来自其他种植物的相应序列的亲缘关系比这些克隆之间更为接近。斑点杂交显示Ty1/copia反转录转座子约占绿豆基因组的9.3%。     

植物LTR类反转录转座子序列分析识别方法

LTR类反转录转座子(Long terminal repeat retrotransponson)是真核生物中的一类重要转座元件,具有分布广泛、异质性高等特点,在真核生物基因组进化中起着重要作用,现广泛应用于植物的基因功能分析和遗传多样性研究等方面。LTR类反转录转座子的序列识别是其应用的前提条件,因此对LTR类反转录转座子的序列鉴定和分析方法的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。LTR类反转录转座子序列的生物信息学分析软件按原理可大致分为序列比对分析和相关序列保守区域识别鉴定两类。比对软件如BLAST、DNAstar等,是一种序列相似性搜索程序,通过与已知的反转录转座子序列比对后的序列相似性来判断未知序列是否是反转录转座子序列,但这类软件不能直接获得具体的LTR等特征序列的相关信息,不能对反转录转座子序列的全长进行识别。识别鉴定软件按原理可分为从头算起法、比较基因组法、同源搜索法和结构基础法4种,如LTR-Finder等基于从头算起法的识别鉴定软件,可对LTR类反转录转座子全序列进行较准确地预测和注释,RepeatMasker等基于同源搜索法的软件,通过与数据库中的序列的相似性比对后发现可能存在的LTR类反转录转座子。文章对不同的LTR类反转录转座子预测方法进行了比较和分析,在此基础上归纳总结出一套分析LTR类反转录转座子序列的操作流程,旨在为LTR类反转录转座子序列的分析提供参考。     

低能离子束促进小麦copia-反转录转座子的转录与转座

LTR-反转录转座子是真核基因组重要的组成部分,能通过RNA中间体完成在基因组上的转座。小麦种子受低能氮离子束注入后能促进其反转录转座子的转录,经不同剂量的氮离子束注入的种子发芽24h和48h后,其中的copia-反转录转座子的转录都有不同程度的提高,最高可达到对照的40倍。用基于反转录转座子扩增多态性和反转录转座子微卫星扩增多态性2种分子标记技术扩增经低能氮离子注入后的小麦DNA,指纹图谱显示出了一定的多态性,这说明低能氮离子束激活了小麦中反转录转座子的转座活性。转座子转录活性的增强可调节其邻近基因的表达和mRNA的拼接,反转录转座子插入到基因组上新的位点后,使基因组上的基因发生了重排,这种重排可能表现为植物表型的改变。因此,推测反转录转座子的转录活性提高和转座激活是产生低能离子束注入生物效应的重要原因之一。     

类Tc1转座子研究进展

转座子广泛存在于各种生物基因组中,能在染色体不同位点间转座,并在基因组中大量扩增.转座子的活动能引起生物基因组或基因的重组和变异,加速生物多样性及其进化速率,被视为生物基因组进化的内在驱动.转座子分2类：反转座子和DNA转座子.类Tc1转座子是DNA转座子超级家族中种类最多、分布最广的一类.本文简要概述了类Tc1转座子的结构特征,及其扩增、转座和迸发的机制,并展望了其应用和研究方向.     

A Ty1-copia group retrotransposon sequence in a vertebrate.

Summary We have used the polymerase chain reaction (PCR) to isolate a sequence characteristic of aTy1-copia group retrotransposon from the genome of the herring (Clupea harengus). This is the firstTy1-copia group retrotransposon sequence described in a vertebrate. Phylogenetic comparison of this sequence with other members of this group of retrotransposons shows that it resembles more closely some Tyl-copia group members fromDrosophila melanogaster than other group members in plants and fungi. These observations provide further evidence that theTy1-copia group LTR retrotransposons span many of the major eukaryote species boundaries, suggesting that horizontal transmission between different species has played a role in the evolution of this retrotransposon group.     

四倍体大燕麦×六倍体裸燕麦的杂种F1的产生及鉴定

本研究以四倍体大燕麦 (AvenamagnaL .)做母本 ,六倍体裸燕麦 (AvenanudaL .)做父本进行杂交 ,利用幼胚拯救技术获得了杂种F1,并对其后代形态特征进行了观察 ;对杂种F1同工酶图谱和DNA指纹图谱进行了分析。杂种F1形态特征偏亲本或介于双亲之间 ;同工酶研究表明多数F1具有双亲互补酶带 ;RAPD分析不同引物扩增产物F1呈共显性或偏父、偏母。这些结果表明F1为真杂种     

Ty1 Gag Enhances the Stability and Nuclear Export of Ty1 mRNA

Retrotransposon and retroviral RNA delivery to particle assembly sites is essential for their replication. mRNA and Gag from the Ty1 retrotransposon colocalize in cytoplasmic foci, which are required for transposition and may be the sites for virus‐like particle (VLP) assembly. To determine which Ty1 components are required to form mRNA/Gag foci, localization studies were performed in a Ty1‐less strain expressing galactose‐inducible Ty1 plasmids (pGTy1) containing mutations in GAG or POL. Ty1 mRNA/Gag foci remained unaltered in mutants defective in Ty1 protease (PR) or deleted for POL. However, Ty1 mRNA containing a frameshift mutation (Ty1fs) that prevents the synthesis of all proteins accumulated in the nucleus. Ty1fs RNA showed a decrease in stability that was mediated by the cytoplasmic exosome, nonsense‐mediated decay (NMD) and the processing body. Localization of Ty1fs RNA remained unchanged in an nmd2Δ mutant. When Gag and Ty1fs mRNA were expressed independently, Gag provided in trans increased Ty1fs RNA level and restored localization of Ty1fs RNA in cytoplasmic foci. Endogenously expressed Gag also localized to the nuclear periphery independent of RNA export. These results suggest that Gag is required for Ty1 mRNA stability, efficient nuclear export and localization into cytoplasmic foci.     

Ty1-copia group retrotransposons and the evolution of retroelements in the eukaryotes

Ty1-copia group retrotransposons are among the best studied transposable elements in the eukaryotes. This review discusses the extent of these transposons in the eukaryote kingdoms and compares models for the evolution of these genetic elements in the light of recent phylogenetic data. These data show that the Ty1-copia group is widespread among invertebrate eukaryotes, especially in the higher plant kingdom, where these genetic elements are unusually common and heterogeneous in their sequence. The phylogenetic data also suggest that the present day spectrum of Ty1-copia group retrotransposons has been influenced both by divergence during vertical transmission down evolving lineages and by horizontal transmission between distantly related species. Lastly, the factors affecting Ty1-copia group retrotransposon copy number and sequence heterogeneity in eukaryotic genomes and the effects of transpositional quiescence and defective retrotransposons upon evolution of Ty1-copia group retrotransposons are discussed.