解析游仆虫 (Euplotes raikovi) 大小核信息素基因,揭示交配型遗传多样性起源

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:European Journal of Protistology 1.9

编辑推荐:

  为探究游仆虫 (Euplotes) 信息素基因多样性及交配型遗传机制,研究人员鉴定了 E. raikovi 的大小核信息素基因。发现大核信息素基因mac-er-13/14及小核中含 10 个 MDSs 的区域,其高序列变异性或源于短 MDSs 的加工或组装。该研究助力理解交配型决定机制。

  在神奇的微观世界里,有一种单细胞生物 —— 游仆虫,它们虽小,却有着复杂而独特的 “社交方式”。游仆虫通过分泌一种叫信息素的物质来调节生长和交配,不同的信息素就像是它们的 “社交密码”,决定着它们之间的互动方式。而且,游仆虫拥有大核(MAC)和小核(MIC),在它们的 “恋爱结婚”—— 接合生殖过程中,大核会经历一系列复杂的基因组重排,这一过程就像一场精心编排的基因 “魔术秀”。
然而,这场 “魔术秀” 的很多细节还不为人知。尽管科学家们对大核信息素基因的结构和功能有了一定了解,但小核信息素基因的组织形式以及它们是如何重排形成大核信息素基因的,仍是未解之谜。为了揭开这些神秘的面纱,来自国内的研究人员踏上了探索之旅。

研究人员收集了中国青岛银滩的游仆虫 E. raikovi 菌株 U 以及意大利卡梅里诺大学实验室的菌株 XIII。他们对这些菌株进行培养,提取 DNA 并构建文库。通过一系列实验,研究人员取得了重要成果。

结构分析大核信息素基因序列


在菌株 U 中,研究人员发现了两个信息素基因mac-er-13mac-er-14,其中mac-er-14是 E. raikovi 信息素基因家族的新成员。它长度为 1206 碱基对(bp) ,GC 含量 35.71%,结构包括 5′?前导区、编码区(CDS)和 3′- 尾随区。这一发现让人们对大核信息素基因的结构有了更深入的认识。

核苷酸和氨基酸序列比较


对新信息素基因的研究表明,在同型合子细胞中,mac-er-13基因在大核内稳定;而在异型合子细胞(如菌株 U 同时含有mac-er-13mac-er-14)中则存在差异。这为理解信息素基因在细胞内的变化提供了线索。

此外,研究人员还确定了两个小核序列,总长度约 19kb,包含十个 MDSs,这些 MDSs 能组装成mac-er-13,且它们被内部消除序列(IESs)隔开 。研究人员推测,大核信息素基因的高序列变异性,可能源于短 MDSs 的可变加工或不精确组装,这一推测为解释游仆虫交配型的遗传多样性提供了新视角。

该研究首次鉴定并分析了 E. raikovi 小核信息素基因的结构和重排模式,为深入理解游仆虫交配型决定机制提供了关键信息,有助于科学家们进一步探索单细胞生物复杂的遗传奥秘,相关成果发表在《European Journal of Protistology》。

在研究方法上,研究人员主要运用了以下关键技术:首先是细胞培养技术,培养游仆虫菌株 U 和 XIII;其次是 DNA 提取与文库构建技术,获取用于研究的 DNA 样本;最后是基因测序与分析技术,对大小核基因进行测序和序列分析。

研究结论表明,研究人员成功鉴定了 E. raikovi 的大小核信息素基因,揭示了其结构特征和可能的重排机制。讨论部分指出,这些发现对于理解游仆虫交配型遗传多样性的起源意义重大,为后续研究单细胞生物的遗传信息传递和进化提供了重要基础,让科学家们离揭开单细胞生物遗传奥秘的目标又近了一步。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号