酵母一次减数分裂重组群体中的选择印记

酵母一次减数分裂重组群体中的选择印记

作者:师大云端图书馆 时间:2015-09-20 分类:期刊论文 喜欢:2416
师大云端图书馆

【摘要】重组减数分裂重组是最基本的生命过程之一,不仅影响基因组的变异,还介导着自然选择对基因组演化的作用。重组一般伴随两种可能的结果,交叉互换和基因转换。科学家曾经在很多模式生物中报道了减数分裂重组的遗传图谱,但是,很少有研究直接关注在实验室条件下选择是如何迅速作用在减数分裂重组的产物上,从而影响群体结构的变异的。本研究利用模式生物——酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)作为研究对象,选择两个全基因组测序完成并在实验室条件下广泛使用的菌株S288c和YJM789杂交,在其杂交产物的减数分裂后代中随机挑选38个菌株构建了一个具有简单结构的群体。我们利用全基因组测序的手段,对每个菌株进行高覆盖度、独立建库重复测序,获得高质量的序列数据。通过基因组分析发现:平均每次减数分裂酵母细胞发生66.8次交叉互换和75.9次基因转换;这些重组事件在染色体上的分布模式不同,交叉互换呈现随机分布,而基因转换存在明显的热点;高密度的分子标记使我们发现了小于100bp的短片段基因转换事件的主导性。更重要的是,基于等位基因频率分析发现,该简单群体中有20个位点表现出强烈的等位基因频率偏好性,即短时间内由选择所形成的印记;且这些位点通常通常伴随着大量的交叉互换和基因转换,这为我们追踪在减数分裂后选择是如何作用在不同基因型的遗传片段上提供了机会。为此,我们定量评估了交叉互换和基因转换对形成等位基因频率偏好性所做的贡献,发现交叉互换对较长的受选择位点的形成具有主导作用的,而在较短的位点上,基因转换则起到重要的作用。总的来说,受选择位点的长度一共占了全基因组长度的5%,而这些位点上的基因往往具有共同或相似的作用,或者参与在同一个代谢通路中。此外,我们还发现,重组使连锁不平衡在42kb的距离内降低了一半,受选择位点的遗传差异度显著低于理论值,说明重组使受选择位点的等位基因趋于纯合化。我们的研究第一次用实验的手段直接并详细地描述了定向选择是如何作用在减数分裂重组产物上的,这将对理解通过选择快速重建群体结构有全新的启示,同时,也让我们更好的认识了交叉互换和基因转换的重要作用。
【作者】李婧;
【导师】田大成;
【作者基本信息】南京大学,生物学,2014,博士
【关键词】酵母;重组;交叉互换;基因转换;选择;群体结构;

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