多个基因的协调横向转移组装了一个胡卜素生物合成途径在虫中
1Hubei Hongshan Laboratory, Wuhan, 430070, China; Hubei Key Laboratory of Insect Resource Application and Sustainable Pest Control, China; College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China.
横向基因转移 (HGT) 将真菌胡卜素基因引入虫,使新的色素通路成为可能. 虫表现出广泛的基因重复,这表明HGT驱动复杂的特征进化.
科学领域:
- 进化生物学是进化的生物学.
- 基因组学就是基因组学.
- 生物化学 生化学
背景情况:
- 水平基因转移 (HGT) 是基因组进化的重要驱动因素.
- HGT促进了复杂的,多步骤的生物合成途径的获得.
- 胡卜素是参与各种生物功能的重要颜料.
研究的目的:
- 调查胡卜素生物合成基因在虫中的进化起源.
- 确定是否通过HGT.获得了多个功能相关的基因.
- 确定负责虫色素化的基因.
主要方法:
- 在23个虫基因组中分析了胡卜素生物合成基因.
- 使用植物,真菌和细菌的同类物进行了植物遗传学分析.
- 在不同的虫物种和克隆中进行表达分析.
主要成果:
- 格拉尼尔格拉尼尔酸盐合成酶 (GPS),植物酶合成酶 (PS) 和胡卜素脱酶 (CD) 基因是通过HGT从真菌中获得的.
- 胡卜素分裂氧化酶 (CCO) 是一种本地昆虫基因.
- 虫基因组表现出PS和CD基因的大量重复,与其他昆虫不同.
- 确定了PS-4390和CD-4400作为Myzus persicae中的红色染色体候选物.
结论:
- HGT可以将多个功能相关的基因引入受体基因组.
- 获得的基因可以被选择为功能生物合成途径.
- 在复杂的特征的进化中,HGT起着至关重要的作用,例如虫色素化.
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