日韩精品无码一区二区_一一在线观看免费视频_亚洲精品激情乱码不卡_国产精品无码一区二区三区本色_亚洲天天做日日做天天欢AV

中國科學(xué)院昆明植物研究所
location
當(dāng)前位置:首頁 > 新聞動態(tài) > 科研進展
left
新聞動態(tài)
科研進展

高立志研究組發(fā)現(xiàn)植物葉綠體基因組可以全部轉(zhuǎn)錄的新機制

文章來源:中國西南野生生物種質(zhì)資源庫  |  發(fā)布時間:2016-08-01  |  作者:高立志  |  瀏覽次數(shù):  |  【打印】 【關(guān)閉

 

  葉綠體是地球上綠色植物把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能、供給地球上的其它生物能量來源的重要細胞器,對葉綠體的功能和葉綠體基因組轉(zhuǎn)錄機制的研究一直以來是全球細胞生物學(xué)家、遺傳學(xué)家和分子生物學(xué)家孜孜以求的研究熱點中國科學(xué)院昆明植物研究所高立志研究員帶領(lǐng)的研究團隊,歷時五年,通過對三種高等植物(水稻、玉米和擬南芥)及兩種藻類(衣藻、灰藻)的葉綠體轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進行分析,驚奇地發(fā)現(xiàn)了整個葉綠體基因組都能夠發(fā)生轉(zhuǎn)錄。葉綠體基因組的全轉(zhuǎn)錄不僅發(fā)生在葉綠體基因組的編碼區(qū),而且能發(fā)生在其所有非編碼區(qū)。鏈特異性轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析表明,葉綠體基因組的兩條單鏈都是全轉(zhuǎn)錄的??偹苤~綠體起源于古代藍藻(藍細菌,cyanobacteria),研究人員用同樣的方法對藍藻基因組進行了分析,結(jié)果表明藍藻基因組也能全部轉(zhuǎn)錄,說明了光合真核生物葉綠體基因組全轉(zhuǎn)錄模式在植物進化的早期就已經(jīng)存在,可以追溯到藍細菌。 

    結(jié)合其他學(xué)者對植物葉綠體基因組和藍藻基因組的多重轉(zhuǎn)錄起始(multiple transcription initiation)和低效終止(inefficient transcription termination)的轉(zhuǎn)錄特點的研究,研究人員提出了一種新的葉綠體基因組雙向啟動子多重轉(zhuǎn)錄模型,即植物葉綠體基因組幾乎能夠在任意位置發(fā)生轉(zhuǎn)錄起始和終止,從而產(chǎn)生了諸多長短不一的轉(zhuǎn)錄本,其中很多轉(zhuǎn)錄本包含不完整的編碼框甚至假基因。這些轉(zhuǎn)錄本經(jīng)內(nèi)切酶和外切酶的作用,剪切掉不行使功能的序列,最終形成具有確切功能的轉(zhuǎn)錄本。在這個過程中,很多轉(zhuǎn)錄本還能轉(zhuǎn)化成非編碼的小RNAs??傊~綠體基因組的這種轉(zhuǎn)錄起始位點和終止位點隨機組合的轉(zhuǎn)錄模式,產(chǎn)生了若干相互重疊、長短各異的初始轉(zhuǎn)錄本(precursor transcripts),從而形成了研究所觀察到的葉綠體基因組全轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象。該研究將有助于我們進一步了解葉綠體基因組轉(zhuǎn)錄機制和表達的復(fù)雜性,并以“Full transcription of the chloroplast genome in photosynthetic eukaryotes”發(fā)表于Scientific Reports 6: 30135 (2016) doi:10.1038/srep30135。該論文通訊作者為高立志研究員,第一作者為中國科學(xué)院昆明植物研究所的博士生施超和夏恩華、昆明理工大學(xué)的博士生王碩。項目得到了云南省創(chuàng)新團隊等的支持。論文鏈接:http://www.nature.com/articles/srep30135 

 

  圖一 真核生物葉綠體基因組全轉(zhuǎn)錄圖。A為擬南芥、玉米和水稻;B為衣藻和灰藻;CD分別代表AB編碼區(qū)和非編碼區(qū)的轉(zhuǎn)錄情況。 

 

  圖二 葉綠體基因組全轉(zhuǎn)錄模型。植物葉綠體基因組幾乎能夠在任意位置發(fā)生轉(zhuǎn)錄起始和終止,從而產(chǎn)生了諸多長短不一的轉(zhuǎn)錄本,其中很多轉(zhuǎn)錄本包含不完整的編碼框甚至是假基因。葉綠體基因組的這種轉(zhuǎn)錄起始位點和終止位點可以隨機組合的轉(zhuǎn)錄模式,產(chǎn)生了若干相互重疊、長短各異的初始轉(zhuǎn)錄本,從而形成了我們所觀察到的葉綠體基因組全轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象。 


中國科學(xué)院昆明植物研究所

版權(quán)所有 Copyright © 2002-2025 中國科學(xué)院昆明植物研究所,All Rights Reserved 【滇ICP備05000394號
地址:中國云南省昆明市藍黑路132號  郵政編碼:650201    點擊這里聯(lián)系我們