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植物所揭示植物多倍化后重复基因的丢失和保留的进化动态

植物所揭示植物多倍化后重复基因的丢失和保留的进化动态
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  多倍化在植物中非常普遍,许多植物还经历了多次多倍化事件。多倍化引起的基因组加倍是推动植物进化的主要动力,是植物适应自然环境的主要方式。当植物基因组加倍后,所有基因都进行了加倍,在随后的基因组进化过程中,这些由基因组加倍而产生的重复基因的命运是什么?中国科学院植物研究所曾庆银研究组以大豆谷胱苷肽转移酶基因家族为例来回答这一科学问题。

  该研究发现,发生在幸运2813个百万年前的大豆属特有的一次全基因组加倍事件中,共产生了至少72个谷胱苷肽转移酶重复基因对,在随后的基因组进化过程中:(172%的重复基因对经历了假基因化或基因丢失,而28%的重复基因对在进化过程中被保留下来;(2)假基因受到更加松弛的选择约束,而功能基因受到更强的负选择;(3)被保留的重复基因对在酶学特性上有较大的分化。

  该研究揭示了植物多倍化形成的重复基因的丢失和保留的功能动态,有助于全面理解植物基因组的进化机制。研究结果于728在线发表在Molecular Biology and Evolution 期刊上。

  文章链接

 

  多倍化形成的重复基因所编码蛋白的酶学性质分化模型PS表示底物谱部分重叠,SS表示底物谱相似但酶学活性有差异)