Badanie dostarcza istotnych informacji na temat centromerów ogórków poprzez identyfikację kluczowych sekwencji satelitarnych centromerowych i retrotranspozonów. Naukowcy odkryli znaczące różnice w centromerowym DNA między dzikimi i uprawnymi ogórkami, podkreślając wpływ udomowienia. Korzystając z immunoprecypitacji chromatyn (ChIP) i sekwencjonowania, badanie zmapowało domeny wiążące CsCENH3 i odkryło aktywne geny o niskiej transkrypcji w tych regionach. Ta kompleksowa charakterystyka centromerów ogórków poszerza naszą wiedzę na temat ewolucji genomu i dostarcza cennych informacji do ulepszania map genetycznych i programów hodowlanych, potencjalnie ulepszając uprawę ogórków i badania genetyczne.

Centromery są kluczowe dla segregacji chromosomów podczas podziału komórki i składają się z powtarzających się sekwencji DNA. Ich struktura i ewolucja znacznie różnią się między gatunkami, co czyni je istotnym celem badań. W przypadku ogórków zrozumienie tych zmian może zapewnić cenne informacje na temat organizacji genomu i ewolucji. Ze względu na te zawiłości i brak kompleksowych badań w tej dziedzinie, szczegółowe badanie centromerów ogórków jest konieczne, aby poszerzyć naszą wiedzę na temat ich funkcji i dynamiki ewolucyjnej, przyczyniając się ostatecznie do postępu w genetyce roślin i strategiach hodowlanych.

Naukowcy z Państwowego Laboratorium Genetyki Upraw i Ulepszania Plastyki Zarodkowej na Uniwersytecie Rolniczym w Nankinie opublikowali badanie (DOI: 10.1093/hr/uhae127) 7 maja 2024 r. Badania ogrodniczeBadanie ma na celu zbadanie centromerów ogórka (Ogórek siewny) stosując technikę immunoprecypitacji chromatyny (ChIP), odkrywając sekwencje satelitarne centromerowe i częstość występowania retrotranspozonów Ty1/Copia.

Badanie zidentyfikowało kluczowe składniki centromerów ogórka, w tym centromerową sekwencję satelitarną CentCs i retrotranspozony długich terminali powtórzeń Ty1/Copia. Korzystając z sekwencjonowania ChIP, naukowcy zmapowali domeny wiążące CsCENH3 i odkryli znaczące różnice w centromerowym DNA między dzikimi i uprawnymi ogórkami. Odkryli, że proces udomowienia wzmocnił centromerowe DNA, o czym świadczy wyższa zawartość CentCs w uprawnych odmianach. Ponadto zidentyfikowano aktywne geny o niskim poziomie transkrypcji w regionach nukleosomów CsCENH3, co stanowi pierwszą kompleksową charakterystykę centromerów ogórka. Odkrycia te dostarczają nowych spostrzeżeń na temat mechanizmów ewolucyjnych centromerów w Ogórek genus i poszerzenie naszej wiedzy na temat struktury genomu. Badania te mają również praktyczne implikacje, oferując cenne informacje na temat ulepszania map genetycznych i programów hodowlanych, co może doprowadzić do opracowania lepszych odmian ogórków o pożądanych cechach.

Dr Qunfeng Lou, autor korespondencyjny, stwierdził: „To badanie oznacza znaczący postęp w naszym zrozumieniu centromerów ogórków. Identyfikacja sekwencji centromerycznych i ich różnic między dzikimi i uprawnymi ogórkami dostarcza cennych informacji na temat ewolucji genomu i procesu udomowienia. Odkrycia te mają potencjał, aby poinformować o przyszłych badaniach i strategiach hodowlanych”.

Wyniki tego badania mają kilka ważnych implikacji. Szczegółowa charakterystyka centromerów ogórka zwiększa nasze zrozumienie struktury i ewolucji genomu, co jest krytyczne dla mapowania genetycznego i programów hodowlanych. Ponadto identyfikacja sekwencji centromerowych może pomóc w opracowaniu nowych narzędzi genetycznych i zasobów, ułatwiając ulepszanie odmian ogórka o pożądanych cechach. Badania te przyczyniają się również do szerszego obszaru genomiki roślin, zapewniając ramy do badania centromerów u innych gatunków.

###

Bibliografia

DOI

10.1093/godz./uhae127

Oryginalny adres URL źródła

Informacje o finansowaniu

Prace te były wspierane finansowo przez Narodowy Kluczowy Program Badań i Rozwoju Chin (2021YFD1200200), Kluczowy Program Badań i Rozwoju Prowincji (BE2021357), Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (32272730) oraz Fundusz na rzecz Projektu Rewitalizacji Przemysłu Nasiennego (JBGS (2021)070) i ​​projekt finansowany przez Priorytetowy Program Akademicki Rozwoju Instytucji Szkolnictwa Wyższego Jiangsu.

O Badania ogrodnicze

Badania ogrodnicze jest czasopismem o otwartym dostępie Uniwersytetu Rolniczego w Nankinie i zajmuje pierwsze miejsce w kategorii Ogrodnictwo w Journal Citation Reports ™ firmy Clarivate, 2022. Czasopismo zobowiązało się do publikowania oryginalnych artykułów badawczych, recenzji, perspektyw, komentarzy, artykułów korespondencyjnych i listów do redakcji związanych ze wszystkimi głównymi roślinami i dyscyplinami ogrodniczymi, w tym biotechnologią, hodowlą, biologią komórkową i molekularną, ewolucją, genetyką, interakcjami międzygatunkowymi, fizjologią oraz powstawaniem i udomowieniem upraw.