在Arabidopsis halleri和A. lyrata中的微RNA基因的进化历史和功能专业化

科学领域:

• 植物基因组学和分子进化
• 非编码RNA生物学

背景情况:

• 微RNA (miRNA) 是小型非编码RNA,对于植物基因调节至关重要.
• 虽然一些miRNA基因被保存,但许多是特定于物种的,这引发了关于它们的起源和融入监管网络的问题.

研究的目的:

• 在Arabidopsis halleri和A. lyrata中注释miRNA基因.
• 为了评估这些miRNA基因在87种植物物种中的家族遗传保护.
• 描述新出现的miRNA基因获得规范性质的进化过程.

主要方法:

• 密切相关的阿拉比多普西斯物种中miRNA基因的详细注释.
• 在广泛的植物物种中对miRNA基因保护的家族遗传学分析.
• 描述miRNA基因属性,包括头前体稳定性,阿尔戈诺特载荷和目标调节.
• 分析核酸多态分布以推断选择性约束.

主要成果:

• 在Arabidopsis halleri和A. lyrata.中识别和表征了miRNA基因.
• 证明了miRNA基因的不同程度的遗传学保护.
• 表明最近出现的miRNA基因最初表现出弱的选择性约束,随着进化年龄的增加而增加.
• 在进化过程中逐渐获得正规的miRNA特征 (大小,稳定性,阿尔戈诺特载荷,目标调节).

结论:

• 植物miRNA基因进化以快速的出生和死亡动态为特征.
• 一小部分新形成的miRNA基因逐渐演变为规范特征,并融入核心生物过程.
• 提供了miRNA基因从出现到功能整合的进化轨迹的详细模型.