科學家建立檢測轉座子中間產物的新方法

2020-12-01 中國科學院

　　2018年12月11日，Nature Plants 雜誌在線發表了中國科學院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所，同時隸屬中國科學院-英國約翰·英納斯中心聯合項目（Center of Excellence for Plant and Microbial Sciences; CEPAMS）JungnamCho研究組題為Sensitivedetection ofpre-integration intermediates of LTR retrotransposons in cropplants 的研究論文，該文提出一種可以靈敏檢測農作物（如水稻）中的反轉錄轉座子轉座過程中所產生的中間產物的新方法。

　　反轉錄轉座子在宿主基因組進化過程中扮演著重要角色。研究者主要從它們在進化過程中所保留的DNA序列信息中推測其重要性，但這樣的研究只能推測轉座子歷史進化過程中發生的事件，卻不能預測其現在所擁有的轉座潛能。之前有研究提出一種名為Sequence-Independent Retrotransposon Trapping（SIRT）的技術用來確定染色體外線性DNA（extrachromosomal linear DNA，eclDNA）的存在，以此來提示擬南芥中活躍的LTR反轉錄轉座子的存在。然而，SIRT不能用於像水稻那種龐大且轉座子富集的基因組。該研究提出了一種名為amplification of LTR of eclDNAs followed by sequencing（ALE-seq）的新方法來彌補SIRT的不足。ALE-seq在經過體外的轉錄和反轉錄過程後對LTR 5』末端進行測序。利用這個方法，該研究檢測到一個屬於Copia家族，且在高溫條件下會被激活的LTR反轉錄轉座子Go-on的eclDNA。與此同時，研究人員在對不同的水稻材料進行測序時發現，在高溫條件下，Go-on優先在秈稻中積累。另外，將ALE-seq用於番茄中確定了在果實發育過程中有調節作用的Gypsy家族的反轉錄轉座子。

　　這是一個適用於ALE-seq分析的生物信息學的傳輸途徑，它可以直接用於發現新的活躍的反轉錄轉座子，並且不需要參考注釋信息。因此，這個途徑有利於對那些沒有參考基因組信息或者參考基因組信息質量很低的機體的LTR反轉錄轉座子活性進行評估。

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