《家蠶基因組中未知轉座子的注釋及比較基因組學研究》是依託重慶大學，由張澤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：家蠶基因組中未知轉座子的注釋及比較基因組學研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張澤
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
轉座子是一段可以從宿主基因組的一個位點移動到另一個位點的DNA片段。大量的基因組測序表明，高等生物基因組的大部分是由轉座子組成的。轉座子不僅對宿主基因組的進化有重要影響，而且由於轉座子的重複性它們對宿主基因組的測序、組裝和注釋構成了挑戰。我們最近對家蠶基因組中的轉座子進行了系統鑑定和注釋，發現737個是尚未注釋的轉座子家族，其中有些家族的結構特徵以及編碼的轉座酶都不同於已報導的轉座子並廣泛分布於各種高等生物基因組中，暗示它們可能是一些新轉座子家族。本項目將刻畫家蠶基因組中未知轉座子的特徵；開發新轉座子的全基因組鑑定和注釋軟體；鑑定新轉座子可能有的轉座活性；進行比較基因組學研究以闡明新轉座子家族的分布和進化模式以及起源。研究結果不僅可以豐富轉座子條目，對轉座子生物學有重要意義，而且對改進高等生物基因組序列的組裝和注釋有廣泛指導意義。
結題摘要
轉座子是能夠從基因組中的一個位置移動到另一個位置的DNA片段，是真核生物基因組的重要組成部分。基因組測序結果表明，家蠶基因組約40%為轉座子。即便如此，仍然有許多重複序列不能被注釋為已知的轉座子。因此，探索家蠶基因組中的未知重複序列對家蠶和其它物種基因組的組裝和注釋具有重要意義。本項目通過對家蠶基因組中轉座子的全基因組鑑定和注釋，取得了以下成果：發現了一類新的DNA轉座子，命名為Spy，它只有末端反向重複序列(TIR)和DDE基序轉座酶，與所有其它DNA轉座子不同的是，當它插入DNA時不產生目標座位重複序列（TSD），這個結果擴展了已知DNA轉座子多樣性，揭示了一類新的具有異常催化性質的真核生物DDE轉座酶；進行了全基因組的轉座子鑑定、注釋，並且利用同源性搜尋和其結構特徵方法，鑑定了380個PHIS類轉座子，發現了三類新的PHIS轉座子亞家族（Pangu、Nuwal、NuwaII）；此外，在家蠶基因組中還鑑定了2670個Mariner/Tc1類轉座元件；微型反向重複轉座子（MITEs）由於其分布的廣泛性和高的拷貝性，已經引起了學術界的廣泛興趣，本項目研究從98個昆蟲基因組中共鑑定出6012個MITEs轉座子家族，基於已經鑑定的MITE轉座子家族構建了iMITEdb資料庫，為MITE轉座子的研究提供了資源庫；轉座子的水平基因轉移是驅動基因組變異和生物革新的重要方式之一，本項目研究詳細分析了四類DNA類轉座子，發現在繞翅目Mengenilla moldrzyk、freshwater planarian、hydrozoans和蝙蝠之間存在水平基因轉移證據，豐富了“基因捕獲說”，為理解基因組進化提供了新見解；對於病毒基因組來說，其通常並不存在或者只含有幾個轉座子，本項目研究調查了MITEs在病毒基因組的分布情況，其中MITEs轉座子在潘多拉病毒基因組中的豐度較高，這可能與該病毒的基因組進化存在某種關聯，其中7個自主轉座子在其宿主基因組也被發現，並且相似性較高，這可能是水平基因轉移造成的結果，這些結果暗示，水平基因轉移可能是MITEs轉座子增殖的方式之一。本項目研究結果不僅豐富了DNA轉座子知識，而且為理解轉座子與基因組之間的相互作用關係提供了依據。
