Projekt Drosophila Gene Disruption Project (GDP) stworzył publiczną kolekcję szczepów mutantów zawierających pojedyncze insercje transpozonowe związane z różnymi genami. genami. Szczepy te często bezpośrednio zakłócają funkcję genów, umożliwiają produkcję nowych alleli i mają wiele innych zastosowań w analizie funkcji genów. nowych alleli i mają wiele innych zastosowań do analizy funkcji genów. Tutaj opisujemy dodanie ∼7600 nowych szczepów, które zostały wybrane spośród >140,000 dodatkowych integracji elementów P lub piggyBac i 12 500 nowo wygenerowanych insercji transpozonu Minos. Te dodatki prawie podwoiły rozmiar kolekcji kolekcji i zwiększają liczbę oznaczonych genów do co najmniej 9440, około dwóch trzecich wszystkich genów kodujących białka. Porównujemy również specyficzność trzech głównych transpozonów wykorzystywanych w projekcie. Wszystkie trzy elementy wstawiają się rzadko w wielu regionach regulowanych przez Polycomb, co jest właściwość, która może przyczynić się do powstania "regionów wolnych od transpozonów" (TFR) w genomach metazoanów. W innych regionach genomowych, Minos transponuje zasadniczo losowo, podczas gdy elementy P lub piggyBac wykazują charakterystyczne hotspoty i coldspoty. coldspots. Elementy P, jak wcześniej wykazano, silnie preferują promotory. promotorów. W przeciwieństwie do tego, selektywność miejsca piggyBac sugeruje, że wyewoluowała ona aby zmniejszyć szkodliwe i zwiększyć adaptacyjne zmiany w ekspresji genów gospodarza. Skłonność skłonność Minos do szerokiej integracji umożliwia hybrydową strategię wykańczania dla projektu, który przyniesie >95% genów Drosophila pod eksperymentalną kontrolą w ich rodzimym genomie. pod kontrolą eksperymentalną w ich natywnym kontekście genomowym. --- TŁO: Niedawno donieśliśmy o istnieniu dużej liczby regionów o długości do 80 kb długości, które nie mają wstawek transpozonowych w genomach człowieka, myszy i oposa genomach człowieka, myszy i oposa. Regiony te są istotnie związane z loci zaangażowanymi w regulację rozwojową i transkrypcyjną. WYNIKI: Tutaj donosimy, że regiony wolne od transpozonów (TFR) są znaczącymi cechami genomu płazów. cechy genomowe linii płazów i ryb, a wiele z nich zostało utrzymywane przez całą ewolucję kręgowców, chociaż większość sekwencji pochodzących od transpozonów sekwencji transpozonowych pojawiła się w tych liniach po ich dywergencji. Genom danio pręgowanego zawiera 470 TFR powyżej 10 kb i dalsze 3 951 TFR powyżej 5 kb, co jest porównywalne z liczbą zidentyfikowaną u ssaków. porównywalna z liczbą zidentyfikowaną u ssaków. Dwie trzecie TFR zebrafish powyżej 10 kb są ortologami TFR u co najmniej jednego ssaka, a wiele z nich ma ortologi ortologicznych TFR we wszystkich trzech genomach ssaków, a także w genomie Xenopus tropicalis. Wskazuje to, że mechanizm odpowiedzialny za utrzymanie TFR był aktywny w tych loci przez ponad 450 milionów lat. Jednak większość zasad TFR nie może być ujednolicona między daleko spokrewnionymi gatunkami. gatunkami, wykazując, że TFR nie są produktem ubocznym silnej pierwotnej konserwacji sekwencji. konserwacji sekwencji. Syntenicznie konserwowane TFR są również bardziej wzbogacone o geny regulatorowe w porównaniu do TFR specyficznych dla linii. WNIOSEK: Sugerujemy, że TFR zawierają rozszerzone sekwencje regulatorowe, które przyczyniają się do precyzyjnej ekspresji genów kluczowych dla wczesnego rozwoju kręgowców. kręgowców i mogą być wykorzystywane jako predyktory ważnych regionów regulatorowych.
Czy w genomach ssaków istnieją regiony wolne od transpozonów?
Tak. Pomimo obecności ponad 3 milionów transpozonów oddzielonych średnio o około 500 bp, genomy człowieka i myszy zawierają prawie 1000 regionów wolnych od transpozonów (TFR) o długości ponad 10 kb. Większość ludzkich TFR koreluje z ortologicznymi TFR u myszy, pomimo faktu, że większość transpozonów jest specyficzna dla linii. Wiele ludzkich TFR pokrywa się również z ortologicznymi TFR u torbacza, co wskazuje, że regiony te pozostały oporne na insercję transpozonów przez długi okres ewolucji. Ponad 90% zasad pokrytych przez TFR jest niekodujących, z których większość nie jest wysoce konserwowana. Większość TFR nie jest związana z nietypowym składem nukleotydów, ale jest znacząco związana z genami kodującymi regulatory rozwoju, co sugeruje, że reprezentują one rozszerzone regiony informacji regulacyjnej, które w dużej mierze nie są w stanie tolerować insercji, co jest wnioskiem trudnym do pogodzenia z obecnymi koncepcjami regulacji genów.