Plant Cell：拟南芥全基因组复制后同源基因的功能分化

欢迎点击「PaperRss」↑关注我们！

转自|郝兆东博客

基因和基因组复制在开花植物进化过程中十分频繁。与小范围的基因复制事件不同，全基因组复制事件会复制整个通路或者网络，复制后的通路或者网络上的基因可以通过基因的新功能和亚功能化进化出新的功能。本文，作者对拟南芥的基因组复制事件后的基因表达分化进行了研究。作者鉴定了92个同源基因对在基因组复制事件后呈现同样的组织特异性表达分化模式，其中一个同源基因在地上部分组织表达，而另一个同源基因在顶端生长组织中存在表达偏性。本文的研究表明这种基因表达分化模式可能涉及到参与细胞极性的基因，最终维持细胞壁的完整性。在基因组复制事件之后，许多复制基因通过在生长/发育和胁迫响应中亚功能化从而进化出不同的功能。通过基因组复制事件将基因功能分开可能为植物的生长、形态建成以及生物、非生物胁迫抗性提供新的适应性。

Coordinated Functional Divergence of Genes after Genome Duplication in Arabidopsis thaliana

First author:Riet De Smet; Affiliations: Ghent University (根特大学): Ghent, Belgium

Corresponding author: Yves Van de Peer

Gene and genome duplications have been rampant (猖獗的) during the evolution of flowering plants. Unlike small-scale gene duplications, whole-genome duplications (WGDs) copy entire pathways or networks, and as such create the unique situation in which such duplicated pathways or networks could evolve novel functionality through the coordinated sub- or neo-functionalization of its constituent genes. Here, we describe a remarkable case of coordinated gene expression divergence following WGDs in Arabidopsis thaliana. We identified a set of 92 homoeologous gene pairs that all show a similar pattern of tissue-specific gene expression divergence following WGD, with one homoeolog showing predominant expression in aerial tissues (地上部分组织) and the other homoeolog showing biased expression in tip-growth tissues (顶端生长组织). We provide evidence that this pattern of gene expression divergence seems to involve genes with a role in cell polarity (细胞极性) and that likely function in the maintenance of cell-wall integrity. Following WGD, many of these duplicated genes evolved separate functions through subfunctionalization in growth/development and stress response. Uncoupling these processes through genome duplications likely provided important adaptions with respect to growth and morphogenesis and defense against biotic and abiotic stress.

通讯：Yves Van de Peer (http://bioinformatics.psb.ugent.be/people/profile/yvesvandepeer)

导师风采：

Yves Van de Peer教授简介

个人简介：1983-1987年，比利时安特卫普大学，生物学学士；1987-1995年，比利时安特卫普大学，生物化学系博士；1999-2001年，德国康士坦茨大学，生物系助理教授；1995-2002年，比利时安特卫普大学，生物化学系博士后；2001-2002年，比利时安特卫普大学，植物系统生物学客座教授；2002-至今，比利时根特大学，生物信息学和基因组生物学教授。

研究方向：利用生物信息学方法研究生物、基因和基因组的进化。

---

往期文章推荐：（直接点击浏览）

科研动态

招聘信息

科技期刊前沿

学术不端

科研生活

科研利器

免责声明

部分文章和信息来源于互联网，不代表本订阅号赞同其观点并对其真实性负责。如转载内容涉及版权等问题，小编将迅速采取删除措施。本订阅号原创内容，转载时，请注明来源“PaperRSS”。

温馨提示

为方便小木虫里研究生们的科研生活交流。PaperRss微信公众平台特建立了两个全国博士就业交流群。建群半年已来，两群成员已经达到700多人。成员包含了美国、欧洲、日本、清华北大、中科院名校、地方大学博士以及企业经理，HR等；涉及各学科领域方向。欢迎各位新人直接搜索 IGDB2010 刚哥微信号申请加入，入群请务必注明“姓名-单位-研究方向”。