来自Broad研究所,阿姆斯特丹大学,加州大学,西班牙,法国等国际研究团队经过基因组对比分析发现镰菌属真菌宿主选择的遗传差异,相关成果文章Comparative genomics reveals mobile pathogenicity chromosomes in Fusarium公布在近期的Nature上。
镰菌属真菌 (Fusarium ) 是真菌中的重要类群,其分布广泛,可生存在土壤等多种环境中。
镰孢菌的许多种类是重要的植物病原菌, 如由尖孢镰孢菌等镰孢菌侵染引起的瓜类枯萎病是瓜类生产上的主要病害之一, 尤以黄瓜、西瓜和甜瓜上的危害最为严重。
有些镰孢菌属真菌宿主选择范围很宽,而有些则选择范围较窄。为了了解不同菌种对宿主选择的分子机制,科学家们对三个宿主选择范围有宽有窄的镰菌属真菌(其中两个刚完成测序)Fusarium graminearum, Fusarium verticillioides 和 Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici进行了比较基因组研究,这些基因组比对是为了解是驱动这些差异的线索。
科学家们研究分析表明,在镰菌属真菌基因组的种属特异性序列占据整个基因组的1/4,包含4个同源染色体。这个种属特异性的区域包含大量的转座子和有进化痕迹的基因,这些基因与致病性有很大关系。
科学家们尝试将两个菌种在标准生长介质上混合(将来自一个尖孢镰刀菌番茄病原体的两个完整染色体转移),就能将一个非致病菌种变成一个致病菌种。
这些发现为了解宿主范围及致病性的演化提供了线索。
比较基因组学(Comparative Genomics)是基于基因组图谱和测序基础上,对已知的基因和基因组结构进行比较,来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。利用模式生物基因组与人类基因组之间编码顺序上和结构上的同源性,克隆人类疾病基因,揭示基因功能和疾病分子机制,阐明物种进化关系,及基因组的内在结构。目前从模式生物基因组研究中得出一些规律:模式生物基因组一般比较小,但编码基因的比例较高,重复顺序和非编码顺序较少;其G+C%比较高;内含子和外显子的结构组织比较保守,剪切位点在多种生物中一致;DNA 冗余,即重复;绝大多数的核心生物功能由相当数量的orthologous蛋白承担;Synteny连锁的同源基因在不同的基因组中有相同的连锁关系等。模式生物基因组研究揭示了人类疾病基因的功能,利用基因顺序上的同源性克隆人类疾病基因,利用模式生物实验系统上的优越性,在人类基因组研究中的应用比较作图分析复杂性状,加深对基因组结构的认识。
(责任编辑:labweb)